海南省乐东县2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷+

这是一份海南省乐东县2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷+，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）制作LED灯主要使用下列哪种材料（ ）
A．导体B．绝缘体C．半导体D．超导体
2．（3分）下列过程中，采用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．烧制陶器
B．双手互相摩擦取暖
C．钻木取火
D．反复弯折铁丝，使其升温
3．（3分）“安全用电，珍爱生命”是每个人应有的意识与责任。下列做法符合安全用电规范的是（ ）
A．正在充电的电动车着火时直接浇水灭火
B．在高压线下方钓鱼或放风筝
C．打扫房间时，可用湿毛巾擦拭正在工作的台灯
D．将家用电器的金属外壳接地
4．（3分）如图所示，小红将被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑，发现碎纸屑能被玻璃棒“吸”住。下列说法正确的是（ ）
A．这是通过摩擦的方法来创造电荷，使玻璃棒带电
B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，电荷发生了转移
C．丝绸和玻璃棒摩擦后，玻璃棒带的电荷是负电荷
D．碎纸屑被带电的玻璃棒吸引，说明它们一定带异种电荷
5．（3分）2023年10月26日，长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空的过程中，其发动机内的能量转化与汽油机的做功冲程相同
B．火箭所用燃料的热值很小
C．火箭发动机的效率能达到100%
D．火箭升空时，其机械能守恒
6．（3分）小明将额定电压相同的两只灯泡连接在如图所示的电路中，闭合开关，发现灯泡L1比L2发光更暗，下列说法正确的是（ ）
A．L1的电阻比L2大
B．通过L1的电流小于通过L的电流
C．灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率
D．将两灯泡并联接入电路时，灯泡L1发光更暗一些
7．（3分）为了安全起见，自动扶梯的上、下梯口各设有一个“紧急停止按钮”，如图所示。电梯正常运行时；突发状况出现时，只要按下其中任何一个按钮（相当于断开开关）（ ）
A．B．
C．D．
8．（3分）小强在“探究通电导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验中，将实验装置安装好，如图所示。两个透明容器密封着等量的空气，下列说法正确的是（ ）
A．通过电热丝R1、R2的电流相等
B．该装置可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系
C．右边U形管内液面的高度差比左边大
D．若将R1换成电阻为10Ω的电热丝，可探究电流通过导体时产生热量的多少与导体电阻的关系
9．（3分）现有甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示。若将两灯泡串联在电路中，当灯泡甲两端的电压为3V时（ ）
A．0.4WB．1.2WC．1.8WD．3W
10．（3分）为了预防厨房天然气泄漏带来的安全隐患，大家都自觉安装了天然气泄漏报警装置，其简化电路图如图甲所示。R为气敏电阻，下列说法正确的是（ ）
A．气敏电阻R的阻值增大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．电压表示数与电流表示数的比值不变
D．整个电路消耗的总功率变小
二、填空题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
11．（4分）海南山兰酒有着悠久的历史。酿好的山兰酒一开坛便举寨飘香，这个现象说明分子在不停地做 运动；当酒的温度 （选填“升高”或“降低”）时，酒的气味会更加明显。
12．（4分）如图是四冲程汽油机的某一冲程，该冲程是 冲程；汽油机工作的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为 能。
13．（4分）用手将接触面光滑的两根铅柱相互紧压，松手后两铅柱“粘”在一起，这是由于分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）；将一根粗细均匀的导线对折作为一根新导线使用时，其电阻将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
14．（4分）在如图所示的电路中，要使灯泡L1、L2组成串联电路，应闭合开关 ；要使灯泡在L1、L2组成并联电路，应闭合开关 。
15．（4分）如图是一架无人机在一定高度下匀速直线飞行给农田喷洒农药的情景（不计空气阻力），携带农药的无人机在喷洒农药的过程中，重力势能 ，动能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
16．（4分）如图是小明家上月初和上月末的电能表上的信息，该电能表应接在 V的电路中使用；小明家上月消耗的电能为 kW•h。
17．（4分）如图甲是一款多功能养生壶，它有加热和保温两个挡位，图乙是它的简化电路图1、R2为电热丝，工作过程中电阻不变。已知该养生壶的额定电压为220V，额定加热功率为0.88kW。当S1闭合，S2断开时，养生壶处于 （选填“加热”或“保处于温”）挡位；该养生壶在加热挡状态下正常工作时，电路中的电流为 A。
三、作图与实验探究题（第18题4分，第19题6分，第20题10分，共20分）
18．（2分）如图，在两个虚线框内分别画出“电源”和“开关”的符号，使得开关都闭合时
19．（2分）如图，将开关与灯泡正确连入家庭电路。已知开关能控制灯泡亮灭。
20．（10分）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中利用相同规格的电加热器给A、B两种液体加热，加热前需要控制两种液体的初始温度和 （选填“质量”或“体积”）相等。若不考虑热损失，当两种液体吸收相同的热量时，通过比较 来判断它们吸热能力的强弱。
（2）物质吸热能力的强弱用比热容来描述。实验中测得的数据如表所示，分析实验数据可知，液体 （选填“A”或“B”）的比热容更大。
两种液体的温度随加热时间的变化
21．（6分）某实验小组用如图甲所示的器材探究“电流与电阻的关系”，其中电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为5Ω。除电路图中的器材外
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片直到电压表的示数为2V，读出电流表的示数后，直接拆下5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的定值电阻继续做实验，电压表示数如图乙所示，其示数是 V，要想保持电压表的示数仍为2V，接下来应将滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）分别使用5Ω和10Ω的定值电阻完成实验时，滑动变阻器两次消耗的电功率之比为 。
四、综合应用题（第21题12分，第22题10分，共22分。解答时要写出必要的文字说明、公式和具体步骤）
22．（12分）小敏同学在学习了电学知识后，设计了一个简易体重计，其电路图如图所示。其中，最大阻值为60Ω，定值电阻R0的阻值为30Ω。经过测试得出绝缘踏板所受压力的大小F与弹簧长度的变化量x的关系如表所示，绝缘踏板不受压力时，滑片P处于电阻丝R的a端。已知电源电压恒为6V。电压表的量程为0～3V。
绝缘路板所受压力的大小与弹簧长度的变化量的关系
（1）为了使仪表的示数随被测量者体重的增大而增大，应选用什么表的示数来反映被测量者的体重？请说明理由。
（2）该体重计空载时，电流表的示数为多少安？
（3）小敏体重为400N，则她站在绝缘踏板上时，电压表的示数为多少伏？
（4）为了保护电路元件，该体重计最大承重为多少牛？
23．（10分）有着“21世纪最具发展前景的二次能源“之称的氢能将成为海南建没清洁能源岛的重要能源之一。目前，氢能正逐渐应用在工业能源建筑、交通等领域。某公司推出了“氢能自行车“。该自行车以最快速度匀速行驶的过程中，仅消耗了18g氢燃料就通过了50.4km的路程。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]
（1）质量为18g的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？若这些热量全部被一定量的水吸收，水温从10℃升高到70℃，求这些水的质量。
（2）已知该自行车以最快速度匀速行驶时受到的牵引力为40N，则动力系统把氢能转化为牵引自行车前进所需能量的效率为多少？
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题有10小题，每小题只有一个正确的选项，每小题3分，共30分）
1．（3分）制作LED灯主要使用下列哪种材料（ ）
A．导体B．绝缘体C．半导体D．超导体
【分析】二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，半导体材料有许多独特的功能，根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件。
【解答】解：LED灯是一种发光二极管，它主要是由半导体材料制成的。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对半导体材料的特点以及应用的了解和掌握，是一道基础题。
2．（3分）下列过程中，采用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．烧制陶器
B．双手互相摩擦取暖
C．钻木取火
D．反复弯折铁丝，使其升温
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。
【解答】解：A、烧制陶器的过程是通过热传递的方式来增大陶器的内能；
B、寒冷的冬天两手摩擦取暖，故B错误；
C、钻木取火，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
D、反复弯折的铁丝，机械能转化为内能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查内能的改变，属于基础题。
3．（3分）“安全用电，珍爱生命”是每个人应有的意识与责任。下列做法符合安全用电规范的是（ ）
A．正在充电的电动车着火时直接浇水灭火
B．在高压线下方钓鱼或放风筝
C．打扫房间时，可用湿毛巾擦拭正在工作的台灯
D．将家用电器的金属外壳接地
【分析】（1）生活用水是导体；
（2）安全用电原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（3）用电器的金属外壳必须接地。
【解答】解：A、生活用水是导体，容易发生触电事故；
B、在高压线旁边钓鱼或放风筝，故B错误；
C、生活用水是导体，容易发生触电事故；
D、家用电器的金属外壳是导体，会使金属外壳带电，防止了触电事故的发生。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、积累，加强安全意识，不能违反。
4．（3分）如图所示，小红将被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑，发现碎纸屑能被玻璃棒“吸”住。下列说法正确的是（ ）
A．这是通过摩擦的方法来创造电荷，使玻璃棒带电
B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，电荷发生了转移
C．丝绸和玻璃棒摩擦后，玻璃棒带的电荷是负电荷
D．碎纸屑被带电的玻璃棒吸引，说明它们一定带异种电荷
【分析】摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。
丝绸与玻璃棒摩擦的过程中，丝绸带负电，玻璃棒带正电。
带电的物体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：A、摩擦起电的实质是电荷的转移，故A错误；
BC、丝绸与玻璃棒摩擦的过程中，玻璃棒失去电子，故丝绸带负电，故B正确；
D、带电的物体具有吸引轻小物体的性质，也可能不带电。
故选：B。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、物体带电情况的判断，难度不大。
5．（3分）2023年10月26日，长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空的过程中，其发动机内的能量转化与汽油机的做功冲程相同
B．火箭所用燃料的热值很小
C．火箭发动机的效率能达到100%
D．火箭升空时，其机械能守恒
【分析】（1）根据消耗能量与得到能量是什么来判断能量的转化情况；
（2）热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；
（3）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
（4）机械能是动能和势能的总和，根据影响动能和势能的因素来进行分析即可。
【解答】解：A、火箭工作时将内能转化为机械能，故A正确；
B、火箭升空时需要的能量很大，故其所使用燃料的热值很大；
C、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，火箭发动机的效率很高，因此其发动机的效率不能达到100%；
D、火箭升空时、重力势能均增大，故D错误。
故选：A。
【点评】本题既考查了火箭发射过程中的能量转化和机械能变化情况，同时也考查了对燃料热值的了解，属基础知识的考查，难度不大。
6．（3分）小明将额定电压相同的两只灯泡连接在如图所示的电路中，闭合开关，发现灯泡L1比L2发光更暗，下列说法正确的是（ ）
A．L1的电阻比L2大
B．通过L1的电流小于通过L的电流
C．灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率
D．将两灯泡并联接入电路时，灯泡L1发光更暗一些
【分析】由图知两灯串联，根据串联电路特点可知两灯电流关系；灯泡的亮度是由其实际功率决定的，由P＝I2R、 分析判断。
【解答】解：ABC、两灯泡串联，由于灯泡 L1 发光更暗一些，说明它们的实际功率满足P1＜P3，
由P＝I2R 可知，R1＜R5，故A、B错误；
D、若两灯泡并联，由 ，灯泡 L1 的实际功率更大，发光更亮。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路特点以及欧姆定律和电功率公式的应用，关键知道灯泡亮度由实际功率决定的。
7．（3分）为了安全起见，自动扶梯的上、下梯口各设有一个“紧急停止按钮”，如图所示。电梯正常运行时；突发状况出现时，只要按下其中任何一个按钮（相当于断开开关）（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据“当出现突发状况时，只要按下其中任何一个按钮（相当于断开开关），电梯就会立即停止运行”结合串并联电路特点判断两个开关的连接方式。
【解答】解：只要按下其中任何一个按钮（相当于断开开关），电梯就会立即停止运行，是串联的，则开关与电梯的电动机串联。
故选：A。
【点评】本题考查了两个开关的连接方式的判断，解题时要抓住关键字词“任何一个按钮，电梯就会立即停止”判断两开关为串联。
8．（3分）小强在“探究通电导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验中，将实验装置安装好，如图所示。两个透明容器密封着等量的空气，下列说法正确的是（ ）
A．通过电热丝R1、R2的电流相等
B．该装置可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系
C．右边U形管内液面的高度差比左边大
D．若将R1换成电阻为10Ω的电热丝，可探究电流通过导体时产生热量的多少与导体电阻的关系
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变。
【解答】解：A、电热丝R2、R3并联后与电热丝R3串联，由并联电路的电流特点知1的电流大于通过R2的电流，故A错误；
B、电热丝R6、R2的电阻均为5Ω，通过R2的电流大于通过R2的电流，根据控制变量法可知1和R3的通电时间相同即可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系，故B正确；
C、左、右两容器中电热丝的电阻相同，而通过R1的电流大于通过R2的电流，由Q＝I4R可知，左边容器中的电热丝产生的热量多，故C错误；
D、若将R1换成电阻为10Ω的电热丝，左、右两容器中的电阻和电流都不同，故D错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
9．（3分）现有甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示。若将两灯泡串联在电路中，当灯泡甲两端的电压为3V时（ ）
A．0.4WB．1.2WC．1.8WD．3W
【分析】由题意可知，两灯泡串联，通过它们的电流相等，根据图象读出甲灯两端的电压为3V时的电流，即为通过乙灯的电流，然后读出乙灯两端的电压，利用P＝UI求出乙灯消耗的功率。
【解答】解：由图象可知，当灯泡甲两端的电压为3V时，
由于甲、乙两灯泡串联在电路中，通过灯泡乙的电流也为0.8A，
灯泡乙两端的电压为 U乙＝5V，则灯泡乙消耗的功率为 P乙＝U乙I＝5V×5.6A＝3W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式的应用，关键是根据图象读出电流与电压的对应值。
10．（3分）为了预防厨房天然气泄漏带来的安全隐患，大家都自觉安装了天然气泄漏报警装置，其简化电路图如图甲所示。R为气敏电阻，下列说法正确的是（ ）
A．气敏电阻R的阻值增大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．电压表示数与电流表示数的比值不变
D．整个电路消耗的总功率变小
【分析】（1）由甲电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知气体浓度增大时气敏电阻的阻值变化，进一步可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化，从而可得电压表示数与电流表示数的比值变化情况；
（2）当气体浓度升高时，电路中的电流增大，电源电压不变，由P＝UI可知整个电路消耗的总功率变化情况。
【解答】解：A、根据题图乙可知，故A不符合题意；
B、由甲电路图可知0与气敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，当气体浓度升高时，电路中的总电阻变小，由，电路中的电流增大，根据串联电路中的分压规律可知，即电压表示数变小；
C、当气体浓度升高时，电压表示数变小，故C不符合题意；
D、当气体浓度升高时，又因为电源电压不变，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查学生对图象的认知及欧姆定律、电功率公式的运用，从图中得出气敏电阻的阻值与浓度的变化关系是本题的突破口。
二、填空题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
11．（4分）海南山兰酒有着悠久的历史。酿好的山兰酒一开坛便举寨飘香，这个现象说明分子在不停地做 无规则 运动；当酒的温度 升高 （选填“升高”或“降低”）时，酒的气味会更加明显。
【分析】物质是由分子组成的，组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，物体温度越高，分子运动越剧烈。
【解答】解：由于酒香分子在不停地做无规则运动，所以一开坛便能闻到酒的气味，分子热运动越剧烈。
故答案为：无规则；升高。
【点评】本题考查了生活当中的扩散现象及影响扩散的因素，体现了物理与生活的联系。
12．（4分）如图是四冲程汽油机的某一冲程，该冲程是 压缩 冲程；汽油机工作的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为 机械 能。
【分析】进气门、排气门关闭，活塞上移，据此判断是哪一个冲程；压缩冲程将机械能转化为内能，压缩冲程结束时，汽缸顶部的火花塞发出电火花，汽缸内燃料燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀对外做功，推动下向下运动，将内能转化为机械能。
【解答】解：由题图可知，内燃机进气门，活塞上移；
做功冲程中，燃料燃烧产生高温，推动活塞向下运动。
故答案为：压缩；机械。
【点评】此题主要考查的是学生对内燃机的工作原理、能量转化情况的理解和掌握，常见题目。
13．（4分）用手将接触面光滑的两根铅柱相互紧压，松手后两铅柱“粘”在一起，这是由于分子之间存在 引力 （选填“引力”或“斥力”）；将一根粗细均匀的导线对折作为一根新导线使用时，其电阻将 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【分析】（1）分子间存在着相互作用的引力和斥力；
（2）影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度，其它条件相同，导体越短，横截面积越大，则导体的电阻越小。
【解答】解：（1）用手将接触面光滑的两根铅柱相互紧压，松手后两铅柱“粘”在一起；
（2）将一根粗细均匀的导线对折作为一根新导线使用时，其长度减小，故其电阻减小。
故答案为：引力；减小。
【点评】本题考查了分子间的作用力和影响电阻大小的因素，属于基础题。
14．（4分）在如图所示的电路中，要使灯泡L1、L2组成串联电路，应闭合开关 S2 ；要使灯泡在L1、L2组成并联电路，应闭合开关 S1、S3 。
【分析】串联是指用电器依次连接的电路；并联是指用电器并列地连接的电路。
【解答】解：（1）要使灯L1、L2组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端2。
（2）要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极8、S3；
故答案为：S2；S2、S3。
【点评】在分析判断时可从电源的正极开始，依据串并联电路的连接特点，按照电流的流向逐步尝试、分析。
15．（4分）如图是一架无人机在一定高度下匀速直线飞行给农田喷洒农药的情景（不计空气阻力），携带农药的无人机在喷洒农药的过程中，重力势能 减小 ，动能 减小 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行判断：
（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：匀速直线飞行的无人机在喷洒农药的过程中，其高度不变，但质量减小，动能减小。
故答案为：减小；减小。
【点评】本题考查的是动能和重力势能的影响因素，是基础题。
16．（4分）如图是小明家上月初和上月末的电能表上的信息，该电能表应接在 220 V的电路中使用；小明家上月消耗的电能为 108.8 kW•h。
【分析】结合电能表的参数解答；电能表读数时最后一位是小数位，两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）。
【解答】解：电能表上的“220V”表示该电能表应接在220V的电路中使用；
上月消耗的电能为W＝931.6kW•h﹣822.8kW•h＝108.6kW•h。
故答案为：220；108.8。
【点评】此题考查了电能表的读数及参数的认识，属于基础知识。
17．（4分）如图甲是一款多功能养生壶，它有加热和保温两个挡位，图乙是它的简化电路图1、R2为电热丝，工作过程中电阻不变。已知该养生壶的额定电压为220V，额定加热功率为0.88kW。当S1闭合，S2断开时，养生壶处于 保温 （选填“加热”或“保处于温”）挡位；该养生壶在加热挡状态下正常工作时，电路中的电流为 4 A。
【分析】（1）分析开关转换时电路的连接情况，根据串联电路的电阻规律和公式P＝可确定养生壶处于哪个工作状态；
（2）根据P＝UI可知在保温挡正常工作时，电路中的电流。
【解答】解：由题图乙可知，当S1闭合，S2断开时，电热丝R5、R2串联接入电路，根据，若开关 S1、S2 都闭合，则只有电热丝R2接入电路，此时电路消耗的电功率为1＜P2，所以当S4闭合，S2断开时，养生壶处于保温挡位；
养生壶正常工作时的功率就是额定功率，故该养生壶在加热挡状态下正常工作时。
故答案为：保温；4。
【点评】本题考查了电功率公式的运用，难度不大。
三、作图与实验探究题（第18题4分，第19题6分，第20题10分，共20分）
18．（2分）如图，在两个虚线框内分别画出“电源”和“开关”的符号，使得开关都闭合时
【分析】开关跟用电器之间属于串联使用，要使开关都闭合时两灯组成并联电路，把开关和电灯看作一个整体后，它们的首跟首相连，尾跟尾相连。
【解答】解：由图可知把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后，另一个电灯和下面的虚线框跟它并联连接，上面的虚线框为电源
【点评】能否熟知并联电路的连接特点是本题的解题关键所在。
19．（2分）如图，将开关与灯泡正确连入家庭电路。已知开关能控制灯泡亮灭。
【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解：开关必须接在火线上，灯泡的螺旋套必须接在零线上
【点评】掌握家庭电路中的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝等的接法，同时考虑使用性和安全性。
20．（10分）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中利用相同规格的电加热器给A、B两种液体加热，加热前需要控制两种液体的初始温度和 质量 （选填“质量”或“体积”）相等。若不考虑热损失，当两种液体吸收相同的热量时，通过比较 升高的温度 来判断它们吸热能力的强弱。
（2）物质吸热能力的强弱用比热容来描述。实验中测得的数据如表所示，分析实验数据可知，液体 A （选填“A”或“B”）的比热容更大。
两种液体的温度随加热时间的变化
【分析】（1）探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，需要控制液体的质量和初温相同；
比较物质吸热能力的2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），吸收热量多的吸热能力强；或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；
（2）相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，质量相同的液体升高相同的温度，吸收的热量越多，液体吸热能力越强。
【解答】解：（1）根据m＝ρV，体积相同的两种液体质量不同，分别倒入相同的烧杯中；
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；若不考虑热损失，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
（2）由表中实验数据可知，同样加热7min，B升高28℃时，A吸收的热量等于与B吸收的热量，所以A物质的吸热能力强。
故答案为：（1）质量；升高的温度。
【点评】本题考查了实验数据分析，应用控制变量法和转换法是正确解题的关键，熟练应用控制变量法、分析表中实验数据即可解题。
21．（6分）某实验小组用如图甲所示的器材探究“电流与电阻的关系”，其中电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为5Ω。除电路图中的器材外
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片直到电压表的示数为2V，读出电流表的示数后，直接拆下5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的定值电阻继续做实验，电压表示数如图乙所示，其示数是 2.4 V，要想保持电压表的示数仍为2V，接下来应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）分别使用5Ω和10Ω的定值电阻完成实验时，滑动变阻器两次消耗的电功率之比为 2：1 。
【分析】（1）电压表应并联到定值电阻的两端，且保证电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，根据电流表和电压表示数分析；
（3）根据电压表量程和分度值读数，探究电流与电阻的关系的实验中应控制电压不变，根据串联电路中电压的规律分析；
（4）根据可以算出两次实验中电路中的电流之比，根据P＝UI可得滑动变阻器两次消耗的电功率之比。
【解答】解：（1）将题图甲中还未连入的电压表和滑动变阻器接入电路，电压表应并联到定值电阻的两端，从负接线柱流出，且保证与定值电阻串联
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，这说明电路出现了断路故障，这说明电压表与电源的两极之间是接通
的，所以故障是与电压表并联的定值电阻断路；
（3）由题图乙可知，电压表选用小量程，示数为2.4V，探究电流与电阻的关系的实验中应控制电压不变，为了保持定值电阻两端的电压不变，由串联电路中的分压原理可知，所以滑片应向右端移动；
（4）根据 可以算出两次实验中电路中的电流之比为I2：I2＝，
由串联电路中电流、电压的关系可知，滑动变阻器两端的电压：U1＝U2＝2V，
通过的电流之比为I1：I2＝5：1，
根据P＝UI算得滑动变阻器两次消耗的电功率之比为P1：P3＝U1I1：U6I2＝I1：I5＝2：1。
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；右；（4）6：1。
【点评】本题是探究电流与电阻的关系，考查电路连接、故障分析、电功率公式的运用等知识，难度适中。
四、综合应用题（第21题12分，第22题10分，共22分。解答时要写出必要的文字说明、公式和具体步骤）
22．（12分）小敏同学在学习了电学知识后，设计了一个简易体重计，其电路图如图所示。其中，最大阻值为60Ω，定值电阻R0的阻值为30Ω。经过测试得出绝缘踏板所受压力的大小F与弹簧长度的变化量x的关系如表所示，绝缘踏板不受压力时，滑片P处于电阻丝R的a端。已知电源电压恒为6V。电压表的量程为0～3V。
绝缘路板所受压力的大小与弹簧长度的变化量的关系
（1）为了使仪表的示数随被测量者体重的增大而增大，应选用什么表的示数来反映被测量者的体重？请说明理由。
（2）该体重计空载时，电流表的示数为多少安？
（3）小敏体重为400N，则她站在绝缘踏板上时，电压表的示数为多少伏？
（4）为了保护电路元件，该体重计最大承重为多少牛？
【分析】（1）随着被测量者体重的增大，滑片P向下移动，阻值变大，电流表的示数会随之变小，根据串联电路中的分压规律可知，电压表的示数会随之变大进行分析；
（2）体重计空载时，滑片P处于电阻丝R的a端，电路中只有一个用电器R0，由欧姆定律可得电路中的电流，即为电流表的示数；
（3）小敏站在绝缘踏板上时，弹簧长度的变化量x＝40cm，由欧姆定律可得此时电阻丝R接入电路部分的阻值和电路中的电流，再求出电阻丝R两端的电压，即为电压表的示数；
（4）根据（1）中的分析可知，电压表的示数随着被测量者体重的增大而增大，根据电压表的量程可知电阻丝R两端的电压不能超过3V，故该体重计承重达到最大时，R两端的电压3V，由串联电路的电压特点知此时电阻R0两端的电压，根据串联电路中电流、电压的规律可列等式，再求出此时弹簧长度的变化量，由题表可知，该体重计最大承重。
【解答】解：（1）随着被测量者体重的增大，滑片P向下移动，阻值变大，根据欧姆定律及串联电路中电流，电流表的示数会随之变小，电压表的示数会随之变大。
（2）体重计空载时，滑片P处于电阻丝R的a端，电路中只有一个用电器R0，
电路中的电流，故电流表的示数为6.2A。
（3）由题表可知，小敏站在绝缘踏板上时，此时电阻丝R接入电路部分的阻值；
电路中的电流，
电阻丝R两端的电压U'＝I'R'＝0.12A×20Ω＝2.6V，
由题图可知，电压表测电阻丝R两端的电压；
（4）根据（1）中的分析可知，电压表的示数随着被测量者体重的增大而增大，故电阻丝R两端的电压不能超过3V，R两端的电压为 U″＝3V，
此时电阻R4两端的电压为U″0＝U﹣U″＝6V﹣3V＝3V，
根据串联电路中电流、电压的规律可知 ，
故，
此时弹簧长度的变化量 ，
由题表可知，该体重计最大承重为600N。
故答案为：（1）应选电压表的示数来反映被测量者的体重；理由见解答，电流表的示数为0.6A，则她站在绝缘踏板上时；（4）为了保护电路元件。
【点评】本题主要考查了串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，难度较大。
23．（10分）有着“21世纪最具发展前景的二次能源“之称的氢能将成为海南建没清洁能源岛的重要能源之一。目前，氢能正逐渐应用在工业能源建筑、交通等领域。某公司推出了“氢能自行车“。该自行车以最快速度匀速行驶的过程中，仅消耗了18g氢燃料就通过了50.4km的路程。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]
（1）质量为18g的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？若这些热量全部被一定量的水吸收，水温从10℃升高到70℃，求这些水的质量。
（2）已知该自行车以最快速度匀速行驶时受到的牵引力为40N，则动力系统把氢能转化为牵引自行车前进所需能量的效率为多少？
【分析】（1）利用Q放＝mq求得氢燃料完全燃烧放出的热量，由于这些热量全部被一定量的水吸收，再利用Q吸＝cmΔt 可知水的质量；
（2）利用W＝Fs求得自行车做的有用功，进一步利用效率计算公式求得动力系统把氢能转化为牵引自行车前进所需能量的效率。
【解答】解：（1）质量为18g的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝18×10﹣3kg×1.3×108J/kg＝2.52×105J；
水吸收的热量：，
由Q吸＝cmΔt 可知水的质量：；
（2）自行车做的有用功 ；
则能量转化的效率； 。
答：（1）质量为18g的氢燃料完全燃烧放出的热量为2.52×106J；若这些热量全部被一定量的水吸收，这些水的质量为10kg。
（2）动力系统把氢能转化为牵引自行车前进所需能量的效率为80%。
【点评】此题考查了热量的计算及机械效率的计算，难度不大。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
A的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
B的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
绝缘踏板所受压力的大小F/N
0
400
500
600
弹簧长度的变化量x/cm
0
40
50
60
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
A的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
B的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
绝缘踏板所受压力的大小F/N
0
400
500
600
弹簧长度的变化量x/cm
0
40
50
60