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湖北省省直辖县级行政单位天门市九校联考2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题
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这是一份湖北省省直辖县级行政单位天门市九校联考2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：70分钟试卷总分70分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。）
1. 下面是小杰同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A. 气体被压缩后体积发生了较大变化，说明气体分子间的距离大
B. 用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉就是一个铁分子
C. 小辰拿着面包边吃边捏，面包变小了，说明分子间有空隙
D. “零落成泥碾作尘，只有香如故”，诗中闻到花香，是因为花在做热运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．物质是由大量分子构成的，气体被压缩后体积发生了较大变化，是因为分子间距离减小了，说明气体分子间的距离大，故A正确；
B．用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，分子的体积很小，人眼不能直接观察，铁粉是由大量铁分子组成的固态颗粒，故B错误；
C．用手捏面包，面包的体积缩小了，是将面包里的部分空气挤压出来了，不是因为分子间有间隙，故C错误；
D．“零落成泥碾作尘，只有香如故”，诗中闻到花香，扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，即花香分子在做热运动，不是花在热运动，故D错误。
故选A。
2. 物理学中我们用来定义速度，匀速直线运动v虽然可由s、t计算，但与s、t无关。初中物理中还有很多概念采用的也是这种定义方法。下列几种表示方法与之不相同的是（ ）
A. 比热容B. 密度
C. 电流D. 热值
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．比热容是物质一种属性，与物质的种类有关，与物体的吸放热、质量和温度变化都没关系，您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 故A不符合题意；
B．密度是物质的一种属性，与物体的质量和体积无关，故B不符合题意；
C．电流的大小，与导体两端的电压及导体的阻值大小都有关，故C符合题意；
D．热值是物质的一种属性，与物体的放热、质量无关，故D不符合题意。
故选C。
3. 关于内能、温度、热量，下列说法错误的是（ ）
A. 物体内能增大，可能是从外界吸收热量
B. 物体内能减少时，温度可能不变
C. 热量从高温物体传给低温物体，所以热传递具有方向性
D. 物体的内能增大，含有的热量一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体内能增大，可能是从外界吸收热量，也可以是外界对其做功，故A正确，A不符合题意；
B．物体内能减少时，温度可能不变，比如晶体凝固时，不断放热，温度保持不变，内能减小，故B正确，B不符合题意；
C．在热传递中，热量只能自发地从高温物体传给低温物体，若从低温物体传递到高温物体，必然消耗其它的能量，故热传递具有方向性，C正确，C不符合题意；
D．热量是过程量，不能用含有描述，故D错误，D符合题意。
故选D。
4. 小迅用两个相同的丝绸分别去摩擦一个玻璃棒和一个塑料棒后，然后用玻璃棒和塑料棒分别去靠近同一个轻质小球，其情形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小球带正电
B. 塑料棒与丝绸摩擦时，电子由塑料棒转移到丝绸上
C. 若用玻璃棒去靠近塑料棒，它们会彼此排斥
D. 丝绸、玻璃棒和塑料棒这三种物质的原子核对电子的束缚能力最强的是塑料，最弱的是玻璃
【答案】D
【解析】
【详解】AB．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，玻璃棒和小球相互吸引，塑料棒靠近小球，塑料棒和小球互相排斥，说明小球带负电，塑料棒也带有负电。因此塑料棒和丝绸摩擦时，塑料棒得到电子，电子从丝绸转移到塑料棒；故AB错误；
C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸摩擦过的塑料棒带负电，异种电荷相互吸引，因此若用玻璃棒去靠近塑料棒，它们会彼此吸引，故C错误；
D．玻璃棒和丝绸在摩擦的过程中，证明被玻璃棒被丝绸吸引了电子；塑料棒和丝绸在摩擦的过程中，证明丝绸被塑料棒吸引了电子，因此这三种物质的原子核对电子的束缚能力由强到弱是：塑料、丝绸、玻璃棒。故D正确。
故选D。
5. 与图中实物图相对应的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由实物图可知，为串联电路，电压表和一个灯泡与电流表并联，滑片左移电阻增大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6. 景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，正确的说法是（ ）
A. 套筒内气体分子的无规则运动加剧
B. 套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大
C. 热传递改变了套筒内气体的内能
D. 这相当于四冲程汽油机的做功冲程
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，推杆对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，温度升高，分子热运动更剧烈，是通过做功改变了物体的内能。故A正确，BC错误；
D．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，机械能转化为内能，相当于四冲程汽油机的压缩冲程，故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油量变化时，浮子会上下移动，带动滑杆使滑动变阻器的滑片上下移动，从而改变电路中电流表的示数。将电流表刻度改装为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。小刚发现该装置有些不足，思考后改装为如图乙所示的装置，则乙装置的优点是（ ）
A. 电路不易发生短路现象
B. 电压表表盘可以从0刻度线开始计数
C. 测量范围会更大
D. 表盘改装后刻度均匀
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器与电流表串联，若当油量很多时，滑竿转动到电阻片的最下端，此时接入电路的电阻最小，容易导致电路电流过大，发生短路或其他的电路故障。由图乙可知，无论滑竿怎么转动，整个电阻片都是完整的接入电路中，电路电流不变，不易发生短路，故A符合题意；
C．两电路图中油量的测量范围取决于选择的电流表和电压表的量程，所以并不能确定改进后的测量范围会更大，故C不符合题意；
BD．由图乙可知，电压表与滑竿连接，测量部分电阻片的电阻，无论滑竿怎么转动，整个电阻片都是完整的接入电路中，电路电流不变；由欧姆定律可知，当电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比；当滑竿转动到电阻片最上端时，电压表示数为0，所以电压表表盘可以从0刻度线开始计数。当滑竿往下转动时，与电压表并联的电阻会增大，电压表示数会成正比增大，所以表盘改装后刻度均匀，故BD符合题意。
故选ABD。
8. 某科技创新比赛中，小威同学设计了如图所示测温仪的电路图，电源电压保持不变，R是热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，为保护电路的定值电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。则下列说法正确的是（ ）
A. 显示仪是由电流表改装而成
B. 测量较高温度时，显示仪的示数会变小
C. 想要增大测量仪的最大测量值，可以减小R0的阻值
D. 增大电源电压，可以增大测量仪的最大测量值
【答案】C
【解析】
【详解】A．显示仪并联在用电器两端，由电压表改装而成，故A错误；
B．R是热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，测量较高温度时，热敏电阻阻值减小，电路总电阻变小，电源电压不变，电流表的示数变大，由U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即显示仪的示数会变大，故B错误；
C．R是热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，由上述分析可知，温度升高时，电压表的示数变大，故显示仪的电压与温度变化是一致的，要增大测量仪的最大测量值，则说明温度升高，热敏电阻的阻值变小，此时需减小R0的阻值，使其分担的电压减小，即可增大测量仪的最大测量值，故C正确；
D．改装成测量仪的电压表的最大测量值是固定不变，且最大测量值时电流是一定的，若增大电源电压，则总电阻需要增大，则热敏电阻的阻值需要增大，温度需要降低，测量仪的最大值减低，故D错误。
故选C。
9. 如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R=4Ω，开关S始终处于闭合状态，当开关S，由断开到闭合时，以下说法中（ ）
①小灯泡继续发光
②电压表的示数变为6V
③电路中消耗的总功率变为9W
④电流表的示数变为1A
A. 只有①②正确B. 只有①④正确
C. 只有②③正确D. 只有②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】．由电路图可知，当开关断开时，灯泡与定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关闭合时，灯泡被短路，不发光，电路为的简单电路，电压表测电源电压，即电压表的示数为，故错误，正确；
．当开关闭合时，电流表的示数
故错误，
电路中消耗的总功率
故正确。
故选C
10. 如图所示，已知滑动变阻器的滑片P在滑动变阻器中间位置，那么，滑片P向b滑动滑动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 滑动变阻器连入电路的阻值不变B. 灯泡的亮度变暗
C. 电流表的示数变大D. 灯泡两端的电压不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．灯泡和滑动变阻器并联，滑片左侧电阻接入电路，右侧电阻被短路，滑片P向b滑动滑动过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变大，故A错误；
B．灯泡和滑动变阻器并联，根据并联电路电压关系可知，灯泡两端的电压等于电源电压且保持不变，根据电功率公式可得灯泡的功率不变 ，所以灯泡的亮度保持不变，故B错误；
C．电流表被短路，所以电流表无示数，故C错误；
D．灯泡和滑动变阻器并联，根据并联电路电压关系可知，灯泡两端的电压等于电源电压且保持不变，故D正确。
故选D。
11. 把实验室小灯泡按下图接入电路，不考虑温度对灯丝电阻的影响。开关S闭合后，电流表的示数小于的示数。下列说法正确的是（ ）
A. 若用电压表，分别替换电流表、，三个灯泡的亮度不变
B. 若只用电压表替换电流表，电压表有示数，电流表的示数变大
C. 若只将与的位置对调，电流表的示数一定变小，的示数一定变大
D. 若只将与的位置对调，电流表的示数可能变小，的示数一定不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据上图可知，三个灯泡并联，每个灯的电压都等于电源电压，电流表A2测L2、L3并联的电流，电流表A1测L2、L1并联的电流，通过L2的电流保持不变，已知电流表的示数小于的示数，根据并联电路电流的规律，故通过L1的电流小于通过L3的电流，根据欧姆定律可知灯L1的电阻大于灯L3的电阻。
A．若用电压表，分别替换电流表、，则三个灯串联，根据串联电路电压的规律，每个灯的电压都小于电源电压，根据可知，三个灯泡的实际功率变小，三个灯的亮度都变小，故A错误；
B．若只用电压表替换电流表，L2、L1串联后再与电流表A2并联，可知L2、L1短路，电路为L3的简单电路，电流表A2测电路的电流，即通过L3的电流，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故通过L3的电流保持不变，而原来电流表A2测L2、L3并联的电流，由并联电路电流的规律，故电流表的示数变小，故B错误；
C．若只将与的位置对调，三个灯泡仍并联，电流表A2测L2、L1并联的电流，电流表A1测L2、L3并联的电流，因通过L2的电流保持不变，通过L1的电流小于通过L3的电流，根据并联电路电流的规律，故可知电流表的示数一定变大，的示数一定变小，故C错误；
D．若只将与的位置对调，三个灯泡仍并联，电流表A2测L2、L3并联的电流，根据并联电路的特点，通过L2、L3两灯电流不变，由并联电路的的示数一定不变；此时电流表A1测L1、L3并联的电流；而原来电流表A1测L2、L1并联的电流，因通过L1的电流保持不变，如果的电阻小于的电阻时，由欧姆定律可知此时通过的电流大于通过的电流，根据并联电路电流的规律，故电流表的示数可能变小，故D正确。
故选D。
12. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，小灯泡正常发光时的电压为4V，只闭合开关S时电压表的示数为1V。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
①灯泡L正常发光时的电阻为5Ω ②只闭合开关S时，通过电阻R的电流为0.2A
③电源电压为5V ④只闭合开关S时，1s内通过灯泡L的电流做功2J
A. 只有①③正确B. 只有②④正确C. 只有①④正确D. 只有②③正确
【答案】D
【解析】
【详解】①小灯泡正常发光时的电压为4V，此时小灯泡的电流为0.5A，则小灯泡正常发光的电阻为
故①错误；
②只闭合开关S时，灯泡和定值电阻串联，电压表的示数为1V，电压表测量小灯泡电压，从图甲可知，此时电路中的电流为0.2A，根据串联电路电流处处相等，故通过电阻R的电流为0.2A，故②正确；
③只闭合开关S时，根据图甲可知，定值电阻两端的电压为4V，则电源电压为
故③正确；
④只闭合开关S时，1s内通过灯泡L的电流做功
故④错误；
综上所述，②③正确；D正确；ACD错误。
故选D。
二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共10分。）
13. 高温消毒时，医生将质量和初温相同的、分别由铁材料、陶瓷材料制成的两种工具浸没在沸水中并煮足够长的一段时间，消毒结束时两工具的温度相同，c铁＜c陶瓷，则内能增加更多的是_____（选填“铁”或“陶瓷”）工具。
【答案】陶瓷
【解析】
【详解】初温相同的两种材料制成的工具浸没在沸水煮足够长一段时间进行消毒，末温是相同的，根据吸热公式Q＝cmΔt可知，在质量相同，比热容大的吸收的热量多，因为c铁＜c陶瓷，所以陶瓷吸收的热量多，内能增大的多。
14. 由同种材料组成的甲、乙两个物体，质量之比为2︰3，吸收热量之比为2︰5，则它们的比热容之比为_________，升高温度之比为_________。
【答案】 ①. 1︰1 ②. 3︰5
【解析】
【详解】[1]比热容是物质本身的一种性质，所以同种物质的比热容相同，与它的温度无关，即它们的比热容之比为1︰1。
[2]由得，甲乙升高温度之比为
15. 有两根长度相同，但粗细不同的铜质金属丝，先按如图方式连接起来，然后将A、D两端接入电路中，接通电路后，通过两段金属丝的电流分别为和，则______（选填“>”、“<”或“=”）。两段金属丝两端的电压分别为UAB和UBC，则UAB______UBC（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】 ①. = ②. ＞
【解析】
【详解】[1]由于串联电路中，电流处处相等，故
[2]有两根长度相同，但粗细不同铜质金属丝，横截面积越大，电阻越小，故AB的电阻大于CD的电阻，根据可知，电流相同，导体AB两端的电压大于导体CD两端的电压。
16. “学贵有疑”。敢于质疑，敢于挑战权威是中学生必备的素养之一。小明在进行实验时连接了如图所示的电路。闭合开关后，他发现L2比L1亮，他想：电流从电源的正极出发先流经L2消耗了一部分，然后再流经L1，因此L2比L1亮。由此对“串联电路中电流处处相等”的结论提出异议。小亮想了想对他说，只需要________，闭合开关后，若________，就可以证明小明的想法是错误的。
【答案】 ①. 将L1、L2的位置互换 ②. L2仍然比L1亮
【解析】
【详解】[1][2]小明认为“电流从电源的正极出发先流经L2消耗了一部分，经过灯L2、灯L1，电流逐渐变小，所以灯L1较暗，灯L2亮”，我们可以交换一下这两个灯的位置，让电流先经过灯L1后再经过灯L2，观察两个灯泡的亮度情况，如果仍然会出现L1较暗，灯L2较亮的现象，就可以证明小明的想法是错误的。在串联电路中，电流是处处相等的。
17. 如图所示，已知电源电压为3V，小灯泡L的规格“3V 0.9W”，滑动变阻器的规格“20Ω 1A”，电流表量程为0~3A，则小灯泡正常发光时阻值RL=_______Ω。当开关S1、S2同时闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 _______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；保持开关S1始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2，则P1︰P2=_________。
【答案】 ①. 10 ②. 不变 ③. 26∶3
【解析】
【详解】[1]由P=UI可知，小灯泡的额定电流
由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时阻值
[2]当开关S1、S2同时闭合，灯泡与滑动变阻器并联，由并联电路的特点可知，改变滑动变阻器的接入电阻时，灯泡所在支路不受影响，因此此时小灯泡的亮度将不变。
[3]由P=UI可知，电源电压一定时，电路中电流最小时，电路消耗的电功率最小，电路中电流最大时，电流消耗的电功率最大，由并联电路的特点可知，当开关S1始终闭合，S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由欧姆定律可知，电路中的最小电流
灯泡允许通过的最大电流为
IL大=I额=0.3A
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，由并联电路的电流特点可知，电路中的最大电流
I大=IL大+IR=0.3A+1A=1.3A
由P=UI可知
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分。）
18. 京杭大运河上的古桥——拱宸桥两侧，安装了全国首个水上红绿灯，实现同一时间段内仅让船舶单向通过桥洞。图中电源电压恒为，四盏灯的额定电压均为，开关S中央的金属片自动与触点1、2、1、2……接触。请以笔画线代替导线完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】水上红绿灯让船舶单向通过桥洞，即左侧红灯亮时，右侧绿灯亮，右侧船可通行，且这一对红绿灯应并联，反之，使用单刀双掷开关进行左右通行转换，如下图所示：
19. 在图中，将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处，要求开关S闭合后：（1）电流方向如图所示；（2）移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电流表示数变大，电压表示数变小。
【答案】
【解析】
【详解】移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，说明滑动变阻器与灯泡串联；电流表示数变大，电压表示数变小由电路图可知，左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联，所以不可能是电压表，则电压表应在中间的位置；移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，根据串联分压原理可知，灯泡两端的电压变大；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变小，故电压表应并联在变阻器两端，即右侧的位置应该是电流表，故左侧的位置应该是电源；由电流的方向可知，电源的正极朝下。如图所示
四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共16分。其中第20小题6分，21小题5分，22小题5分。）
20. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）探究不同物质吸热升温的特点，应选择______两图进行实验，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象，如图丁。由图可以看出，液体______的吸热能力较强，若a的比热容为1.2×103J/（kg•℃），则b的比热容为______J/（kg•℃）；
（2）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计的示数”或“加热时间”）：利用上述装置测得的燃料的热值是______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）的。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. b ③. 2.4×103 ④. 甲、乙 ⑤. 温度计的示数 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]要比较不同物质吸热升温的特点，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，应选择甲丙两图进行实验，由转换法，实验中，不同物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
[2]由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，由相同初温升高到80℃，a用时10min，b用时20min，根据比较吸热能力的方法：质量相同的不同物质，升高相同温度时，加热时间长的，吸热能力强，b液体的吸热能力强。
[3]根据，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，而吸热多少又是通过加热时间长短反映，由图像知升高相同温度时，b的加热时间是a的2倍，即b吸收的热量是a的2倍，若a液体的比热容大小为1.2×103J/(kg·℃)，则b液体的比热容大小为
（2）[4][5]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲乙两图进行实验，实验中应让不同燃料完全燃烧，并通过温度计示数（液体升高的温度）来反映热值的大小。
[6]燃料不可能完全燃烧，且放出的热量不可能完全被烧杯中物质吸收，所以测得的热量偏小，最后根据热值定义式算出的热值偏小。
21. 小芳和小明利用如图甲的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），一个滑动变阻器，导线若干。
（1）如图甲，小芳在探究“电流与电压的关系”，连接电路时，滑片应置于最______端（选填“左”或“右”）；通过实验得到多组数据画出如图乙的图像，由图像可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；在本实验中，闭合开关前，滑动变阻器的作用是______；
（2）小芳用同样的电路图在探究“电流与电阻的关系”时，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像：
①上述实验中，小芳用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数；
②为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
【答案】 ①. 右 ②. 防止电流过大，保护电路 ③. 断开开关，将10Ω的电阻接入电路 ④. 2.5 ⑤. 20
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片P需要位于阻值最大处，故需要将滑片P向右移动，在本实验中，闭合开关前，滑动变阻器的作用是防止电流过大，保护电路。
（2）①[2][3]探究“电流与电阻的关系”时，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，根据图像乙可知，电压表的示数为
小芳用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，将10Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，直至电压表的示数为2.5V。
②[4]滑动变阻器与定值电阻的比值为
滑动变阻器的最大阻值为
22. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种滑动变阻器、、可供选择：
（1）通过估算，选择一个合适的滑动变阻器，应选择______（选填“R1”、“R2”或“R3”）；
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现小灯泡不亮，且电压表无示数，电流表也无示数，出现的电路故障原因可能是______；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动；根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W；
（4）完成上述实验后，老师又设计了一种测小灯泡额定功率的方案，如图丁所示，R0是定值电阻：
①连接好电路，闭合开关S，将S1开关拨到触点“a”，移动滑片，使电表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点“b”，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡额定功率，则表达式P＝______。
【答案】 ①. R2 ②. 滑动变阻器断路 ③. A ④. 0.5 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]在“测量小灯泡的电功率”的实验中，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），则通过灯泡的电流约为
若滑动变阻器选择，则滑动变阻器被烧坏；
电压恒为6V电源，则滑动变阻器分担的电压为
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻之比为
灯丝电阻约为10Ω，则需要滑动变阻器的阻值为
故选择滑动变阻器R2。
（2）[2]发现小灯泡不亮，电流表也无示数，说明电路中存在断路，电压表无示数，说明电压表所在的电路断路，出现的电路故障原因可能是除了灯泡外其它元件断路，比如滑动变阻器断路。
（3）[3][4]电压表示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.1V，读数为2.2V，为了测量小灯泡的额定功率，需要增大小灯泡两端的电压，那么滑动变阻器两端的电压需要减小，根据串联分压，滑动变阻器的阻值需要变小，故滑片P需要向A移动；根据图丙图像信息，小灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡的额定功率是
（4）[5]闭合开关S，将S1开关拨到触点“a”，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片，使电表的示数为小灯泡的额定电压U1，此时小灯泡正常发光；保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点“b”，读出电压表的示数U2，整个电路不变，电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压，故定值电阻两端的电压为
小灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率
五、综合应用题（本大题共2小题，共16分。其中第23小题8分，24小题8分。）
23. 某新型混合动力汽车有多种提供动力方式。内燃机不工作时，蓄电池向车轮输送能量；内燃机启动时，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中只由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平面上匀速行驶了0.5h，测试过程中共消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），同时蓄电池的电能增加了5.12×107J，假设所用燃料的热值为4.5×107J/kg。求：
（1）测试过程中燃料燃烧产生的热量；
（2）测试过程中汽车牵引力做的功；
（3）内燃机的效率；
（4）假设该汽车在这次测试过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量为400kg，温度为20℃的水吸收，求吸收热量后水的温度。
【答案】（1）3.6×108J；（2）1×108J；（3）42%；（4）100℃
【解析】
【详解】解：（1）测试过程中燃料燃烧产生的热量
（2）测试过程中汽车牵引力做的功
（3）内燃机的效率
（4）发动机排出的废气带走的能量
吸收热量后水升高的温度为
由于在标准大气压下，水的沸点为100℃，故水的末温为100℃。
答：（1）测试过程中燃料燃烧产生的热量为；
（2）测试过程中汽车牵引力做的功为；
（3）内燃机的效率为42%；
（4）吸收热量后水的温度为100℃。
24. 如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=15Ω，电流表的量程为0﹣3A，滑动变阻器R3标有“50Ω，0.5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A。求：
（1）电源电压有多大；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2的阻值为多大；
（3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片，变阻器R3接入电路的阻值范围；
（4）只闭合开关S1、S2，移动变阻器滑片时，电流表的示数范围。
【答案】（1）9V；（2）10Ω；（3）3~50Ω；（4）0.75-1.1A
【解析】
【详解】解：（1）只闭合开关S1，只有R1接入电路，电流表的示数为0.6A，则电源电压为
（2）只闭合开关S1，再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A，R1与R2并联，通过R2的阻值的电流为
R2的阻值为
（3）只闭合开关S3，R1与滑动变阻器串联，根据滑动变阻器可知，电路中的最大电流为
移动变阻器滑片，变阻器R3接入电路最小值为
当滑动变阻器全部接入时，电流最小，电流表是安全的，故滑动变阻器接入的最大值为50Ω；
（4）只闭合开关S1、S2，R1与R3串联，这个整体与R1并联，电流表测量干路电流，电源电压不变，定值电阻R1的阻值不变，故通过R1的电流不变，为0.6A，当滑动变阻器全部接入时，滑动变阻器所在的支路电流最小，此时电流表的示数最小，滑动变阻器所在的支路电流最小电流为
电流表的最小值为
根据滑动变阻器R3标有“50Ω，0.5A”字样，可知通过滑动变阻器的最大电流为0.5A，则电流表的最大示数为
答：（1）电源电压有9V；
（2）R2的阻值为10Ω；
（3）变阻器R3接入电路的范围为3~50Ω；
（4）只闭合开关S1、S2，移动变阻器滑片时，电流表的示数范围为0.75-1.1A。
（考试时间：70分钟试卷总分70分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。）
1. 下面是小杰同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A. 气体被压缩后体积发生了较大变化，说明气体分子间的距离大
B. 用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉就是一个铁分子
C. 小辰拿着面包边吃边捏，面包变小了，说明分子间有空隙
D. “零落成泥碾作尘，只有香如故”，诗中闻到花香，是因为花在做热运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．物质是由大量分子构成的，气体被压缩后体积发生了较大变化，是因为分子间距离减小了，说明气体分子间的距离大，故A正确；
B．用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，分子的体积很小，人眼不能直接观察，铁粉是由大量铁分子组成的固态颗粒，故B错误；
C．用手捏面包，面包的体积缩小了，是将面包里的部分空气挤压出来了，不是因为分子间有间隙，故C错误；
D．“零落成泥碾作尘，只有香如故”，诗中闻到花香，扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，即花香分子在做热运动，不是花在热运动，故D错误。
故选A。
2. 物理学中我们用来定义速度，匀速直线运动v虽然可由s、t计算，但与s、t无关。初中物理中还有很多概念采用的也是这种定义方法。下列几种表示方法与之不相同的是（ ）
A. 比热容B. 密度
C. 电流D. 热值
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．比热容是物质一种属性，与物质的种类有关，与物体的吸放热、质量和温度变化都没关系，您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 故A不符合题意；
B．密度是物质的一种属性，与物体的质量和体积无关，故B不符合题意；
C．电流的大小，与导体两端的电压及导体的阻值大小都有关，故C符合题意；
D．热值是物质的一种属性，与物体的放热、质量无关，故D不符合题意。
故选C。
3. 关于内能、温度、热量，下列说法错误的是（ ）
A. 物体内能增大，可能是从外界吸收热量
B. 物体内能减少时，温度可能不变
C. 热量从高温物体传给低温物体，所以热传递具有方向性
D. 物体的内能增大，含有的热量一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体内能增大，可能是从外界吸收热量，也可以是外界对其做功，故A正确，A不符合题意；
B．物体内能减少时，温度可能不变，比如晶体凝固时，不断放热，温度保持不变，内能减小，故B正确，B不符合题意；
C．在热传递中，热量只能自发地从高温物体传给低温物体，若从低温物体传递到高温物体，必然消耗其它的能量，故热传递具有方向性，C正确，C不符合题意；
D．热量是过程量，不能用含有描述，故D错误，D符合题意。
故选D。
4. 小迅用两个相同的丝绸分别去摩擦一个玻璃棒和一个塑料棒后，然后用玻璃棒和塑料棒分别去靠近同一个轻质小球，其情形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小球带正电
B. 塑料棒与丝绸摩擦时，电子由塑料棒转移到丝绸上
C. 若用玻璃棒去靠近塑料棒，它们会彼此排斥
D. 丝绸、玻璃棒和塑料棒这三种物质的原子核对电子的束缚能力最强的是塑料，最弱的是玻璃
【答案】D
【解析】
【详解】AB．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，玻璃棒和小球相互吸引，塑料棒靠近小球，塑料棒和小球互相排斥，说明小球带负电，塑料棒也带有负电。因此塑料棒和丝绸摩擦时，塑料棒得到电子，电子从丝绸转移到塑料棒；故AB错误；
C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸摩擦过的塑料棒带负电，异种电荷相互吸引，因此若用玻璃棒去靠近塑料棒，它们会彼此吸引，故C错误；
D．玻璃棒和丝绸在摩擦的过程中，证明被玻璃棒被丝绸吸引了电子；塑料棒和丝绸在摩擦的过程中，证明丝绸被塑料棒吸引了电子，因此这三种物质的原子核对电子的束缚能力由强到弱是：塑料、丝绸、玻璃棒。故D正确。
故选D。
5. 与图中实物图相对应的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由实物图可知，为串联电路，电压表和一个灯泡与电流表并联，滑片左移电阻增大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6. 景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，正确的说法是（ ）
A. 套筒内气体分子的无规则运动加剧
B. 套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大
C. 热传递改变了套筒内气体的内能
D. 这相当于四冲程汽油机的做功冲程
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，推杆对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，温度升高，分子热运动更剧烈，是通过做功改变了物体的内能。故A正确，BC错误；
D．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，机械能转化为内能，相当于四冲程汽油机的压缩冲程，故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油量变化时，浮子会上下移动，带动滑杆使滑动变阻器的滑片上下移动，从而改变电路中电流表的示数。将电流表刻度改装为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。小刚发现该装置有些不足，思考后改装为如图乙所示的装置，则乙装置的优点是（ ）
A. 电路不易发生短路现象
B. 电压表表盘可以从0刻度线开始计数
C. 测量范围会更大
D. 表盘改装后刻度均匀
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器与电流表串联，若当油量很多时，滑竿转动到电阻片的最下端，此时接入电路的电阻最小，容易导致电路电流过大，发生短路或其他的电路故障。由图乙可知，无论滑竿怎么转动，整个电阻片都是完整的接入电路中，电路电流不变，不易发生短路，故A符合题意；
C．两电路图中油量的测量范围取决于选择的电流表和电压表的量程，所以并不能确定改进后的测量范围会更大，故C不符合题意；
BD．由图乙可知，电压表与滑竿连接，测量部分电阻片的电阻，无论滑竿怎么转动，整个电阻片都是完整的接入电路中，电路电流不变；由欧姆定律可知，当电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比；当滑竿转动到电阻片最上端时，电压表示数为0，所以电压表表盘可以从0刻度线开始计数。当滑竿往下转动时，与电压表并联的电阻会增大，电压表示数会成正比增大，所以表盘改装后刻度均匀，故BD符合题意。
故选ABD。
8. 某科技创新比赛中，小威同学设计了如图所示测温仪的电路图，电源电压保持不变，R是热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，为保护电路的定值电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。则下列说法正确的是（ ）
A. 显示仪是由电流表改装而成
B. 测量较高温度时，显示仪的示数会变小
C. 想要增大测量仪的最大测量值，可以减小R0的阻值
D. 增大电源电压，可以增大测量仪的最大测量值
【答案】C
【解析】
【详解】A．显示仪并联在用电器两端，由电压表改装而成，故A错误；
B．R是热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，测量较高温度时，热敏电阻阻值减小，电路总电阻变小，电源电压不变，电流表的示数变大，由U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即显示仪的示数会变大，故B错误；
C．R是热敏电阻，其阻值随温度升高而降低，由上述分析可知，温度升高时，电压表的示数变大，故显示仪的电压与温度变化是一致的，要增大测量仪的最大测量值，则说明温度升高，热敏电阻的阻值变小，此时需减小R0的阻值，使其分担的电压减小，即可增大测量仪的最大测量值，故C正确；
D．改装成测量仪的电压表的最大测量值是固定不变，且最大测量值时电流是一定的，若增大电源电压，则总电阻需要增大，则热敏电阻的阻值需要增大，温度需要降低，测量仪的最大值减低，故D错误。
故选C。
9. 如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R=4Ω，开关S始终处于闭合状态，当开关S，由断开到闭合时，以下说法中（ ）
①小灯泡继续发光
②电压表的示数变为6V
③电路中消耗的总功率变为9W
④电流表的示数变为1A
A. 只有①②正确B. 只有①④正确
C. 只有②③正确D. 只有②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】．由电路图可知，当开关断开时，灯泡与定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关闭合时，灯泡被短路，不发光，电路为的简单电路，电压表测电源电压，即电压表的示数为，故错误，正确；
．当开关闭合时，电流表的示数
故错误，
电路中消耗的总功率
故正确。
故选C
10. 如图所示，已知滑动变阻器的滑片P在滑动变阻器中间位置，那么，滑片P向b滑动滑动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 滑动变阻器连入电路的阻值不变B. 灯泡的亮度变暗
C. 电流表的示数变大D. 灯泡两端的电压不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．灯泡和滑动变阻器并联，滑片左侧电阻接入电路，右侧电阻被短路，滑片P向b滑动滑动过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变大，故A错误；
B．灯泡和滑动变阻器并联，根据并联电路电压关系可知，灯泡两端的电压等于电源电压且保持不变，根据电功率公式可得灯泡的功率不变 ，所以灯泡的亮度保持不变，故B错误；
C．电流表被短路，所以电流表无示数，故C错误；
D．灯泡和滑动变阻器并联，根据并联电路电压关系可知，灯泡两端的电压等于电源电压且保持不变，故D正确。
故选D。
11. 把实验室小灯泡按下图接入电路，不考虑温度对灯丝电阻的影响。开关S闭合后，电流表的示数小于的示数。下列说法正确的是（ ）
A. 若用电压表，分别替换电流表、，三个灯泡的亮度不变
B. 若只用电压表替换电流表，电压表有示数，电流表的示数变大
C. 若只将与的位置对调，电流表的示数一定变小，的示数一定变大
D. 若只将与的位置对调，电流表的示数可能变小，的示数一定不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据上图可知，三个灯泡并联，每个灯的电压都等于电源电压，电流表A2测L2、L3并联的电流，电流表A1测L2、L1并联的电流，通过L2的电流保持不变，已知电流表的示数小于的示数，根据并联电路电流的规律，故通过L1的电流小于通过L3的电流，根据欧姆定律可知灯L1的电阻大于灯L3的电阻。
A．若用电压表，分别替换电流表、，则三个灯串联，根据串联电路电压的规律，每个灯的电压都小于电源电压，根据可知，三个灯泡的实际功率变小，三个灯的亮度都变小，故A错误；
B．若只用电压表替换电流表，L2、L1串联后再与电流表A2并联，可知L2、L1短路，电路为L3的简单电路，电流表A2测电路的电流，即通过L3的电流，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故通过L3的电流保持不变，而原来电流表A2测L2、L3并联的电流，由并联电路电流的规律，故电流表的示数变小，故B错误；
C．若只将与的位置对调，三个灯泡仍并联，电流表A2测L2、L1并联的电流，电流表A1测L2、L3并联的电流，因通过L2的电流保持不变，通过L1的电流小于通过L3的电流，根据并联电路电流的规律，故可知电流表的示数一定变大，的示数一定变小，故C错误；
D．若只将与的位置对调，三个灯泡仍并联，电流表A2测L2、L3并联的电流，根据并联电路的特点，通过L2、L3两灯电流不变，由并联电路的的示数一定不变；此时电流表A1测L1、L3并联的电流；而原来电流表A1测L2、L1并联的电流，因通过L1的电流保持不变，如果的电阻小于的电阻时，由欧姆定律可知此时通过的电流大于通过的电流，根据并联电路电流的规律，故电流表的示数可能变小，故D正确。
故选D。
12. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，小灯泡正常发光时的电压为4V，只闭合开关S时电压表的示数为1V。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（ ）
①灯泡L正常发光时的电阻为5Ω ②只闭合开关S时，通过电阻R的电流为0.2A
③电源电压为5V ④只闭合开关S时，1s内通过灯泡L的电流做功2J
A. 只有①③正确B. 只有②④正确C. 只有①④正确D. 只有②③正确
【答案】D
【解析】
【详解】①小灯泡正常发光时的电压为4V，此时小灯泡的电流为0.5A，则小灯泡正常发光的电阻为
故①错误；
②只闭合开关S时，灯泡和定值电阻串联，电压表的示数为1V，电压表测量小灯泡电压，从图甲可知，此时电路中的电流为0.2A，根据串联电路电流处处相等，故通过电阻R的电流为0.2A，故②正确；
③只闭合开关S时，根据图甲可知，定值电阻两端的电压为4V，则电源电压为
故③正确；
④只闭合开关S时，1s内通过灯泡L的电流做功
故④错误；
综上所述，②③正确；D正确；ACD错误。
故选D。
二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共10分。）
13. 高温消毒时，医生将质量和初温相同的、分别由铁材料、陶瓷材料制成的两种工具浸没在沸水中并煮足够长的一段时间，消毒结束时两工具的温度相同，c铁＜c陶瓷，则内能增加更多的是_____（选填“铁”或“陶瓷”）工具。
【答案】陶瓷
【解析】
【详解】初温相同的两种材料制成的工具浸没在沸水煮足够长一段时间进行消毒，末温是相同的，根据吸热公式Q＝cmΔt可知，在质量相同，比热容大的吸收的热量多，因为c铁＜c陶瓷，所以陶瓷吸收的热量多，内能增大的多。
14. 由同种材料组成的甲、乙两个物体，质量之比为2︰3，吸收热量之比为2︰5，则它们的比热容之比为_________，升高温度之比为_________。
【答案】 ①. 1︰1 ②. 3︰5
【解析】
【详解】[1]比热容是物质本身的一种性质，所以同种物质的比热容相同，与它的温度无关，即它们的比热容之比为1︰1。
[2]由得，甲乙升高温度之比为
15. 有两根长度相同，但粗细不同的铜质金属丝，先按如图方式连接起来，然后将A、D两端接入电路中，接通电路后，通过两段金属丝的电流分别为和，则______（选填“>”、“<”或“=”）。两段金属丝两端的电压分别为UAB和UBC，则UAB______UBC（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】 ①. = ②. ＞
【解析】
【详解】[1]由于串联电路中，电流处处相等，故
[2]有两根长度相同，但粗细不同铜质金属丝，横截面积越大，电阻越小，故AB的电阻大于CD的电阻，根据可知，电流相同，导体AB两端的电压大于导体CD两端的电压。
16. “学贵有疑”。敢于质疑，敢于挑战权威是中学生必备的素养之一。小明在进行实验时连接了如图所示的电路。闭合开关后，他发现L2比L1亮，他想：电流从电源的正极出发先流经L2消耗了一部分，然后再流经L1，因此L2比L1亮。由此对“串联电路中电流处处相等”的结论提出异议。小亮想了想对他说，只需要________，闭合开关后，若________，就可以证明小明的想法是错误的。
【答案】 ①. 将L1、L2的位置互换 ②. L2仍然比L1亮
【解析】
【详解】[1][2]小明认为“电流从电源的正极出发先流经L2消耗了一部分，经过灯L2、灯L1，电流逐渐变小，所以灯L1较暗，灯L2亮”，我们可以交换一下这两个灯的位置，让电流先经过灯L1后再经过灯L2，观察两个灯泡的亮度情况，如果仍然会出现L1较暗，灯L2较亮的现象，就可以证明小明的想法是错误的。在串联电路中，电流是处处相等的。
17. 如图所示，已知电源电压为3V，小灯泡L的规格“3V 0.9W”，滑动变阻器的规格“20Ω 1A”，电流表量程为0~3A，则小灯泡正常发光时阻值RL=_______Ω。当开关S1、S2同时闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 _______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；保持开关S1始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2，则P1︰P2=_________。
【答案】 ①. 10 ②. 不变 ③. 26∶3
【解析】
【详解】[1]由P=UI可知，小灯泡的额定电流
由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时阻值
[2]当开关S1、S2同时闭合，灯泡与滑动变阻器并联，由并联电路的特点可知，改变滑动变阻器的接入电阻时，灯泡所在支路不受影响，因此此时小灯泡的亮度将不变。
[3]由P=UI可知，电源电压一定时，电路中电流最小时，电路消耗的电功率最小，电路中电流最大时，电流消耗的电功率最大，由并联电路的特点可知，当开关S1始终闭合，S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由欧姆定律可知，电路中的最小电流
灯泡允许通过的最大电流为
IL大=I额=0.3A
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，由并联电路的电流特点可知，电路中的最大电流
I大=IL大+IR=0.3A+1A=1.3A
由P=UI可知
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分。）
18. 京杭大运河上的古桥——拱宸桥两侧，安装了全国首个水上红绿灯，实现同一时间段内仅让船舶单向通过桥洞。图中电源电压恒为，四盏灯的额定电压均为，开关S中央的金属片自动与触点1、2、1、2……接触。请以笔画线代替导线完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】水上红绿灯让船舶单向通过桥洞，即左侧红灯亮时，右侧绿灯亮，右侧船可通行，且这一对红绿灯应并联，反之，使用单刀双掷开关进行左右通行转换，如下图所示：
19. 在图中，将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处，要求开关S闭合后：（1）电流方向如图所示；（2）移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电流表示数变大，电压表示数变小。
【答案】
【解析】
【详解】移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，说明滑动变阻器与灯泡串联；电流表示数变大，电压表示数变小由电路图可知，左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联，所以不可能是电压表，则电压表应在中间的位置；移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，根据串联分压原理可知，灯泡两端的电压变大；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变小，故电压表应并联在变阻器两端，即右侧的位置应该是电流表，故左侧的位置应该是电源；由电流的方向可知，电源的正极朝下。如图所示
四、实验探究题（本大题共3小题，每空1分，共16分。其中第20小题6分，21小题5分，22小题5分。）
20. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）探究不同物质吸热升温的特点，应选择______两图进行实验，如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象，如图丁。由图可以看出，液体______的吸热能力较强，若a的比热容为1.2×103J/（kg•℃），则b的比热容为______J/（kg•℃）；
（2）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计的示数”或“加热时间”）：利用上述装置测得的燃料的热值是______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）的。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. b ③. 2.4×103 ④. 甲、乙 ⑤. 温度计的示数 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]要比较不同物质吸热升温的特点，则需要燃烧相同的燃料（确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，应选择甲丙两图进行实验，由转换法，实验中，不同物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
[2]由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，由相同初温升高到80℃，a用时10min，b用时20min，根据比较吸热能力的方法：质量相同的不同物质，升高相同温度时，加热时间长的，吸热能力强，b液体的吸热能力强。
[3]根据，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，而吸热多少又是通过加热时间长短反映，由图像知升高相同温度时，b的加热时间是a的2倍，即b吸收的热量是a的2倍，若a液体的比热容大小为1.2×103J/(kg·℃)，则b液体的比热容大小为
（2）[4][5]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲乙两图进行实验，实验中应让不同燃料完全燃烧，并通过温度计示数（液体升高的温度）来反映热值的大小。
[6]燃料不可能完全燃烧，且放出的热量不可能完全被烧杯中物质吸收，所以测得的热量偏小，最后根据热值定义式算出的热值偏小。
21. 小芳和小明利用如图甲的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），一个滑动变阻器，导线若干。
（1）如图甲，小芳在探究“电流与电压的关系”，连接电路时，滑片应置于最______端（选填“左”或“右”）；通过实验得到多组数据画出如图乙的图像，由图像可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；在本实验中，闭合开关前，滑动变阻器的作用是______；
（2）小芳用同样的电路图在探究“电流与电阻的关系”时，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像：
①上述实验中，小芳用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数；
②为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
【答案】 ①. 右 ②. 防止电流过大，保护电路 ③. 断开开关，将10Ω的电阻接入电路 ④. 2.5 ⑤. 20
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片P需要位于阻值最大处，故需要将滑片P向右移动，在本实验中，闭合开关前，滑动变阻器的作用是防止电流过大，保护电路。
（2）①[2][3]探究“电流与电阻的关系”时，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，根据图像乙可知，电压表的示数为
小芳用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，将10Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，直至电压表的示数为2.5V。
②[4]滑动变阻器与定值电阻的比值为
滑动变阻器的最大阻值为
22. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种滑动变阻器、、可供选择：
（1）通过估算，选择一个合适的滑动变阻器，应选择______（选填“R1”、“R2”或“R3”）；
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现小灯泡不亮，且电压表无示数，电流表也无示数，出现的电路故障原因可能是______；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动；根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W；
（4）完成上述实验后，老师又设计了一种测小灯泡额定功率的方案，如图丁所示，R0是定值电阻：
①连接好电路，闭合开关S，将S1开关拨到触点“a”，移动滑片，使电表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点“b”，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡额定功率，则表达式P＝______。
【答案】 ①. R2 ②. 滑动变阻器断路 ③. A ④. 0.5 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]在“测量小灯泡的电功率”的实验中，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），则通过灯泡的电流约为
若滑动变阻器选择，则滑动变阻器被烧坏；
电压恒为6V电源，则滑动变阻器分担的电压为
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻之比为
灯丝电阻约为10Ω，则需要滑动变阻器的阻值为
故选择滑动变阻器R2。
（2）[2]发现小灯泡不亮，电流表也无示数，说明电路中存在断路，电压表无示数，说明电压表所在的电路断路，出现的电路故障原因可能是除了灯泡外其它元件断路，比如滑动变阻器断路。
（3）[3][4]电压表示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.1V，读数为2.2V，为了测量小灯泡的额定功率，需要增大小灯泡两端的电压，那么滑动变阻器两端的电压需要减小，根据串联分压，滑动变阻器的阻值需要变小，故滑片P需要向A移动；根据图丙图像信息，小灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡的额定功率是
（4）[5]闭合开关S，将S1开关拨到触点“a”，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片，使电表的示数为小灯泡的额定电压U1，此时小灯泡正常发光；保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点“b”，读出电压表的示数U2，整个电路不变，电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压，故定值电阻两端的电压为
小灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率
五、综合应用题（本大题共2小题，共16分。其中第23小题8分，24小题8分。）
23. 某新型混合动力汽车有多种提供动力方式。内燃机不工作时，蓄电池向车轮输送能量；内燃机启动时，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中只由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平面上匀速行驶了0.5h，测试过程中共消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），同时蓄电池的电能增加了5.12×107J，假设所用燃料的热值为4.5×107J/kg。求：
（1）测试过程中燃料燃烧产生的热量；
（2）测试过程中汽车牵引力做的功；
（3）内燃机的效率；
（4）假设该汽车在这次测试过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量为400kg，温度为20℃的水吸收，求吸收热量后水的温度。
【答案】（1）3.6×108J；（2）1×108J；（3）42%；（4）100℃
【解析】
【详解】解：（1）测试过程中燃料燃烧产生的热量
（2）测试过程中汽车牵引力做的功
（3）内燃机的效率
（4）发动机排出的废气带走的能量
吸收热量后水升高的温度为
由于在标准大气压下，水的沸点为100℃，故水的末温为100℃。
答：（1）测试过程中燃料燃烧产生的热量为；
（2）测试过程中汽车牵引力做的功为；
（3）内燃机的效率为42%；
（4）吸收热量后水的温度为100℃。
24. 如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=15Ω，电流表的量程为0﹣3A，滑动变阻器R3标有“50Ω，0.5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A。求：
（1）电源电压有多大；
（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2的阻值为多大；
（3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片，变阻器R3接入电路的阻值范围；
（4）只闭合开关S1、S2，移动变阻器滑片时，电流表的示数范围。
【答案】（1）9V；（2）10Ω；（3）3~50Ω；（4）0.75-1.1A
【解析】
【详解】解：（1）只闭合开关S1，只有R1接入电路，电流表的示数为0.6A，则电源电压为
（2）只闭合开关S1，再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A，R1与R2并联，通过R2的阻值的电流为
R2的阻值为
（3）只闭合开关S3，R1与滑动变阻器串联，根据滑动变阻器可知，电路中的最大电流为
移动变阻器滑片，变阻器R3接入电路最小值为
当滑动变阻器全部接入时，电流最小，电流表是安全的，故滑动变阻器接入的最大值为50Ω；
（4）只闭合开关S1、S2，R1与R3串联，这个整体与R1并联，电流表测量干路电流，电源电压不变，定值电阻R1的阻值不变，故通过R1的电流不变，为0.6A，当滑动变阻器全部接入时，滑动变阻器所在的支路电流最小，此时电流表的示数最小，滑动变阻器所在的支路电流最小电流为
电流表的最小值为
根据滑动变阻器R3标有“50Ω，0.5A”字样，可知通过滑动变阻器的最大电流为0.5A，则电流表的最大示数为
答：（1）电源电压有9V；
（2）R2的阻值为10Ω；
（3）变阻器R3接入电路的范围为3~50Ω；
（4）只闭合开关S1、S2，移动变阻器滑片时，电流表的示数范围为0.75-1.1A。
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