卷子答案网-一个不只有答案的网站2023-2024学年广东省佛山市顺德区九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）.在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请在答题卡上把对应题目所选的选项涂黑.
1．（3分）下列现象属于分子做无规则运动的是（ ）
A．春季花香溢院外 B．夏日暴雨倾盆下
C．秋天枯叶萧萧落 D．寒冬雪花静静飘
2．（3分）如图所示为某电热水壶，通电烧水时，壶内电热丝和水的内能增加方式分别为（ ）
A．做功 做功 B．做功 热传递
C．热传递 热传递 D．热传递 做功
3．（3分）流感病毒具有较强的传播与复制能力，当人与人之间近距离交流时，飞沫可成为传播载体。若把流感病毒与原子、电子看成球体，原子半径的数量级为10﹣10m，电子半径的数量级小于10﹣9nm。它们与飞沫按尺度从大到小的排序是（ ）
A．流感病毒 电子 原子 飞沫
B．飞沫 原子 流感病毒 电子
C．原子 流感病毒 飞沫 电子
D．飞沫 流感病毒 原子 电子
4．（3分）如图所示，取两个相同的验电器甲和乙，使甲带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．甲中的自由电子通过金属棒流向乙
B．甲中的金属箔张角变大
C．乙中的金属箔张角不变
D．有持续电流存在，方向从甲到乙
5．（3分）小明家所在的小区安装了自动售水机。售水机既可以通过刷卡闭合感应开关（图中用“感应”标识），接通供水电机取水；也可以通过投币闭合投币开关（图中用“投币”标识）（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）关于物质的特性，下列说法中错误的是（ ）
A．绝缘体是很好的电工材料
B．半导体材料可用于制作传感器
C．物质比热容不随物态变化而变化
D．相同条件下，热机内燃料燃烧越充分，热机效率越高
7．（3分）如图电路所示，闭合开关后，电路正常工作，两表中一表示数变大，另一表示数变小了（ ）
A．灯丝短路 B．灯丝断路 C．开关断路 D．电阻R短路
二、填空题（共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（比热容大小关系：c铝＞c铁＞c铜）浸没于一直沸腾的水中，三个球最后的温度 （选填“相同”或“不相同”），吸热最多的是 球；若三个球单位时间内从沸水中吸收的热量相等，则最先达到沸水温度的是 球。
9．（3分）在图（a）所示电路中，当闭合开关后（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为 、 ；R1：R2＝ 。
10．（3分）如图所示是四冲程汽油机工作过程中的 冲程，此冲程中活塞向 运动；该汽油机一个工作循环，对外做功 次。
11．（3分）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器的电阻片，油面高度改变时，浮子带动金属硬杆AB（相当于滑片） （选填“电流表”或“电压表”）改装而成的。当油量增加时，滑动变阻器接入电路的电阻变 ，油量表的示数变 。
12．（3分）如图所示电路中，电源电压不变，R1＝10Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，则R1两端的电压U1＝ V，只闭合开关S2时，电流表示数为0.1A，则R2＝ Ω；当S1、S2都闭合时，电流表示数为 A。
13．（3分）节日彩灯带为一只只小彩灯串联而成，如图所示为其中一只小彩灯，当它正常工作时 （选填“导体”或“绝缘体”）；与灯丝并联的细金属丝电阻很大，通过的电流很 ；当该彩灯灯丝烧断后，彩灯带中其他小彩灯 （选填“会”或“不会”）有电流通过。
14．（3分）如图甲所示的电路，当滑片P由端点a移到端点b的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电阻R1的阻值为 Ω；电源电压为 V；当滑片P在端点a时，通过R1的电流为 A。
三、作图题（共7分）
15．（2分）根据图甲所示电路图，以笔画线代替导线将图乙实物图连接完整。
16．（2分）请按如图实物电路，在虚线框内画出相应电路图。
17．（3分）电吹风的主要工作元件是发热丝（）和电风扇（）及开关。闭合开关S1，电吹风即吹出风来；若同时还闭合S2，则吹出热风；若只闭合S2，则发热丝不发热。请根据要求完成电路设计。
四、实验题（共3小题，每空1分，共20分）
18．（6分）如图所示实验和设想。
（1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物 力；除这种力外，分子间还存在 力。
（2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，如图迅速下压活塞后 ，硝化棉的内能 （选填“增加”或“减少”）。
（3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。
19．（7分）某班同学利用图甲所示的实验装置分组探究水和煤油的吸热能力。
（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有秒表和 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表：
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 100 25 40 8.2
煤油 100 25 40 4
通过分析第1组的实验数据，能够得出初步结论：质量和升高的温度相同时，水的吸收的热量比煤油的 （选填“多”或“少”）。
（3）图乙是小明根据第1组实验绘制的“温度﹣时间”图象，A、B两条图线对应的被加热液体分别为 、 。
（4）对比两组实验，在其他条件相同情况下，正确的判断是 。
A.第1组酒精灯火焰大于第2组
B.第1组酒精灯火焰小于第2组
（5）实验结束后，某同学觉得实验加热时间过长，为了缩短加热时间 。
20．（7分）如图，甲为“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图，电源电压为6V保持不变（忽略温度对电阻的影响）。
（1）请根据图甲中电路图，用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，使滑动变阻器的滑片P向右移动时；
（2）试触时发现电压表的指针偏转如图丙所示，你认为原因可能是 ；
（3）为了探究电流与电阻关系，排除故障后，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻依次分别连入电路，实验数据如表1所示。分析可知：实验时控制了定值电阻两端的电压为 V；在第1、2两次实验中，为按要求控制定值电阻的电压，使滑动变阻器接入电路中的阻值分别为R1、R2，则R1 R2；若做完第1次实验后进行第2次实验时，没有调节滑动变阻器滑片，开关闭合后电路中的电流将变为 A。
表1
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
（4）在完成上述实验后，为了探究电流与电压的关系，重新设计了如表2的表格来记录实验数据
表2
实验次数 1 2 3
① 1.0 2.0 3.0
② 0.2 0.4 0.6
五、计算题（本大题共2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分）
21．（7分）某天然气热水器每分钟可输出5L温度升高25℃的水，它工作时的热效率即为水吸收的热量与天然气完全燃烧所放出的热量之比。某次热水器工作4分钟，使天然气表示数由2365.89m3变为2367.97m3。天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）热水器每分钟流出水的质量。
（2）每分钟流出的水吸收的热量。
（3）热水器的热效率（保留两位有效数字）。
22．（6分）在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S。求：
（1）电流表A1的示数；
（2）若移动滑片P到某位置时，发现其中一个电流表的示数如乙图所示，求此时滑动变阻器连入电路的阻值。
六、综合能力题（共3小题，每小题6分，共18分）
23．（6分）阅读短文，回答问题。
氢燃料电池
如图所示为新能源氢燃料电池工作原理图。将氢气通入燃料电池负极，在催化剂（铂）作用下分解成电子和氢离子（质子）；氢离子则通过电池内部的通道直接到达电池正极，和从外电路过来的电子及从外部通入的氧气反应（非燃烧）
（1）氢分解成的电子带 电荷，氢离子带 电荷。
（2）氢燃料电池工作时将 能转化为 能。
（3）通过汽车的电流方向为从 到 。（选填“A”或“B”）
24．（6分）小明用如图甲所示的电路来探究影响盐水导电性的因素，其中a、b是两个完全相同的碳棒；图乙各容器中碳棒插入盐水中的间距和深度均相同。
（1）在连接电路时开关应该 。
（2）若将碳棒按照图乙中1、3两种方式插入盐水中，他想要探究的问题是盐水导电性和 关系；若两次探究电流表示数不同，由此可以得出初步结论： 。
（3）若小明想探究盐水导电性和盐水浓度的关系则应该将碳棒按如图乙中 两种方式插入盐水中进行实验；为了得到实验结论的普遍性，应采取的做法是 。
（4）在交流时老师指出小明设计的电路中有一处不合理的地方，该不合理的地方是 。
25．（6分）阅读下列短文，回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为一种铜热电阻温度传感器Cu50的实物图。阻值随温度升高而变小的；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电。利用热敏电阻的特性做成的温度计
如图乙所示为铜热电阻温度传感器Cu50的阻值随温度t变化的图象。某实验小组利用这种传感器制作一个温度计，他们准备的实验器材如下：电源（电压为、1.5V）、灵敏电流表（量程为0～25mA）1、开关、导线若干。
（1）铜热电阻温度传感器Cu50是 （选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；
（2）若将电源、开关、电流表、铜热电阻温度传感器Cu50直接串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为 ℃；
（3）该实验小组为了使温度从0℃开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为铜热电阻，R1为滑动变阻器，并进行了如下操作：
a.将传感器探头放入冰水混合物中（标准大气压下），足够长时间后闭合开关，调节滑动变阻器R1，使电流表指针指在满刻度，此时R1＝ Ω；
b.保持滑动变阻器的阻值不变，把传感器探头放入温水中，过一段时间后闭合开关，则温水的温度为 ；
c.请写出此次实验过程中电流表的电流值I与温度t的关系式： 。
2023-2024学年广东省佛山市顺德区九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）.在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请在答题卡上把对应题目所选的选项涂黑.
1．（3分）下列现象属于分子做无规则运动的是（ ）
A．春季花香溢院外 B．夏日暴雨倾盆下
C．秋天枯叶萧萧落 D．寒冬雪花静静飘
【答案】A
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散；扩散现象说明分子不停做无规则运动；物理学中把物体位置的变化叫做机械运动。
【解答】解：春季花香溢院外是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动、秋天枯叶萧萧落，雨滴、雪花的位置都发生了变化，并不能够说明分子做无规则运动，BCD错误。
故选：A。
2．（3分）如图所示为某电热水壶，通电烧水时，壶内电热丝和水的内能增加方式分别为（ ）
A．做功 做功 B．做功 热传递
C．热传递 热传递 D．热传递 做功
【答案】B
【分析】改变内能的方法有两种：做功和热传递；做功是能量的转移，热传递是能量的转化。
【解答】解：电热水壶通电烧水时，电流通过壶内电热丝做功；水吸收热量，通过热传递的方式增加内能。
故选：B。
3．（3分）流感病毒具有较强的传播与复制能力，当人与人之间近距离交流时，飞沫可成为传播载体。若把流感病毒与原子、电子看成球体，原子半径的数量级为10﹣10m，电子半径的数量级小于10﹣9nm。它们与飞沫按尺度从大到小的排序是（ ）
A．流感病毒 电子 原子 飞沫
B．飞沫 原子 流感病毒 电子
C．原子 流感病毒 飞沫 电子
D．飞沫 流感病毒 原子 电子
【答案】D
【分析】物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子构成，质子和中子又由夸克组成。
【解答】解：飞沫是肉眼可以看到的，它的尺度最大，其尺度在100nm左右；分子由原子构成，原子核由质子和中子构成、流感病毒、电子。
故选：D。
4．（3分）如图所示，取两个相同的验电器甲和乙，使甲带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．甲中的自由电子通过金属棒流向乙
B．甲中的金属箔张角变大
C．乙中的金属箔张角不变
D．有持续电流存在，方向从甲到乙
【答案】A
【分析】（1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）正电荷定向移动的方向是电流的方向；自由电子定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解：AB、甲带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来，甲金属箔所带的负电荷减少，故A正确；
C、乙带有多余的负电荷，金属箔张角变大；
D、自由电子定向移动的方向与电流方向相反，金属杆中电流方向是从乙到甲，不是持续电流。
故选：A。
5．（3分）小明家所在的小区安装了自动售水机。售水机既可以通过刷卡闭合感应开关（图中用“感应”标识），接通供水电机取水；也可以通过投币闭合投币开关（图中用“投币”标识）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】根据题意可知，刷卡和投币都可以使供水电机工作，说明感应开关和投币开关可以独立工作、互不影响即为并联，据此分析进行解答。
【解答】解：
A．由电路图可知，供水电机位于干路，供水电机均可以工作；
BCD．由电路图可知，共同控制供水电机，供水电机才可以工作、C、D不符合题意。
故选：A。
6．（3分）关于物质的特性，下列说法中错误的是（ ）
A．绝缘体是很好的电工材料
B．半导体材料可用于制作传感器
C．物质比热容不随物态变化而变化
D．相同条件下，热机内燃料燃烧越充分，热机效率越高
【答案】C
【分析】（1）根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；
（2）半导体常见的应用有：二极管、光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻等；
（3）比热容与物质的种类和状态有关，同种物体状态不同，比热容不同；
（4）热机内燃料燃烧越充分，有效利用的能量越多，热机效率就越高。
【解答】解：A、导体和绝缘体都是很好的电工材料；
B、半导体常见的应用有：二极管、热敏电阻，故B正确；
C、比热容是物质本身的一种特性，且同种物质状态不同，故C错误；
D、在相同条件下，可以增大有效利用的能量，故D正确。
故选：C。
7．（3分）如图电路所示，闭合开关后，电路正常工作，两表中一表示数变大，另一表示数变小了（ ）
A．灯丝短路 B．灯丝断路 C．开关断路 D．电阻R短路
【答案】D
【分析】（1）由图可知，电阻R、电灯L和电流表串联，电压表测量电阻R两端的电压，电流表测量电路电流；
（2）根据电压表和电流表示数变化分析电路中的故障所在。
【解答】解：A、如果灯发生了短路，故A不符合题意；
B、如果灯发生了断路，故B不符合题意；
C、如果开关断路，故C不符合题意；
D、如果电阻短路，电路总电阻减小，电流表示数增大。
故选：D。
二、填空题（共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（比热容大小关系：c铝＞c铁＞c铜）浸没于一直沸腾的水中，三个球最后的温度 相同 （选填“相同”或“不相同”），吸热最多的是 铝 球；若三个球单位时间内从沸水中吸收的热量相等，则最先达到沸水温度的是 铜 球。
【答案】相同；铝；铜。
【分析】解决此题可利用控制变量法进行分析，结合热量公式Q＝cmΔt求解水温度的变化，吸收的热量。
【解答】解：水沸腾时，继续吸热，由于热传递的结果是温度相等，三个金属球的温度都与沸水温度相同。
由于铝的比热容较大，升高相同的温度，故从沸水中吸收热量最多的是铝球。
由Q＝cmΔt分析可知，当升高的温度相同时，吸收的热量越少；铜的比热容最小，最先达到沸水温度。
故答案为：相同；铝；铜。
9．（3分）在图（a）所示电路中，当闭合开关后（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为 4.8V 、 1.2V ；R1：R2＝ 4：1 。
【答案】4.8V；1.2V；4：1
【分析】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；根据电压表的量程、分度值和指针的位置读数；根据欧姆定律得出电阻的比值关系。
【解答】解：由题中的图可知：两个电阻串联，V1测的是电源电压；V2测的是R3两端的电压，根据串联电路的电压规律可知，V1的示数应大于V2的示数；
而两个电压表的指针偏转角度相同，所以V8选的量程应是0～15V，其分度值是0.5V；
V2选的量程应是0～5V，其分度值是0.1V4两端的电压）为1.2V；
所以，电阻R3两端的电压为：U1＝U﹣U2＝5V﹣1.2V＝4.8V；
串联电路中电流处处相同，根据U＝IR可知，R1：R7＝：＝U2：U2＝4.6V：1.2V＝4：1。
故答案为：4.8V；1.2V。
10．（3分）如图所示是四冲程汽油机工作过程中的 做功 冲程，此冲程中活塞向 下 运动；该汽油机一个工作循环，对外做功 1 次。
【答案】做功；下；1。
【分析】内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；
吸气冲程是活塞向下运动，进气门开，排气门关闭；
压缩冲程是活塞向上运动，两个气门全关闭，将机械能转化为内能；
做功冲程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，将内能转化为机械能；
排气冲程是活塞向上运动，进气门关闭，排气门开启；
在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。
【解答】解：
甲中的两个气阀都关闭，活塞向下运动，是内能转化为机械能；
在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，对外做功1次；
故答案为：做功；下；7。
11．（3分）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器的电阻片，油面高度改变时，浮子带动金属硬杆AB（相当于滑片） 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）改装而成的。当油量增加时，滑动变阻器接入电路的电阻变 小 ，油量表的示数变 大 。
【答案】电压表；小；大。
【分析】（1）根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，判断油量表的类型；
（2）根据油面的变化可知浮标移动的方向，在杠杆的作用下可知R接入电路中的电阻变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步得出答案。
【解答】解：（1）由图可知，油量表并联在电路中；
（2）当油面增加时，浮标上移，R接入电路中的电阻变小，
由I＝可知，根据U＝IR可知油量表的示数变大。
故答案为：电压表；小；大。
12．（3分）如图所示电路中，电源电压不变，R1＝10Ω。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，则R1两端的电压U1＝ 3 V，只闭合开关S2时，电流表示数为0.1A，则R2＝ 30 Ω；当S1、S2都闭合时，电流表示数为 0.4 A。
【答案】3；30；0.4。
【分析】只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为0.3A，根据U＝IR计算R1两端的电压，即电源电压，
只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电流表示数为0.1A，根据欧姆定律计算电阻R2的阻值；
当S1、S2都闭合时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，据此计算电流表示数。
【解答】解：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为8.3A，
则R1两端的电压U6＝I1R1＝5.3A×10Ω＝3V，
即电源电压U＝4V；
只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电流表示数为5.1A2＝＝＝30Ω；
当S1、S2都闭合时，两电阻并联接入电路，由于并联电路各支路互不影响，
所以通过两电阻的电流不变，仍为4.3A和0.4A，
则电流表示数为I＝I1+I2＝7.3A+0.5A＝0.4A。
故答案为：8；30。
13．（3分）节日彩灯带为一只只小彩灯串联而成，如图所示为其中一只小彩灯，当它正常工作时 绝缘体 （选填“导体”或“绝缘体”）；与灯丝并联的细金属丝电阻很大，通过的电流很 小 ；当该彩灯灯丝烧断后，彩灯带中其他小彩灯 会 （选填“会”或“不会”）有电流通过。
【答案】绝缘体；小；会。
【分析】（1）善于导电的物体叫导体，不善于导电的物体的绝缘体，玻璃在通常的情况下为绝缘体；
（2）根据欧姆定律分析解答；
（3）各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿。
【解答】解：当小彩灯正常工作时，灯内玻璃珠温度较低；
与灯丝并联的细金属丝电阻很大，根据I＝；
当该彩灯灯丝烧断后，灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿，所以彩灯带中其他小彩灯会有电流通过。
故答案为：绝缘体；小；会。
14．（3分）如图甲所示的电路，当滑片P由端点a移到端点b的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电阻R1的阻值为 10 Ω；电源电压为 6 V；当滑片P在端点a时，通过R1的电流为 0.2 A。
【答案】10；6；0.2。
【分析】（1）当滑片P移到b端时，接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源的电压，根据图象读出电源的电压；
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出电压表的示数和滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，即通过R1的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值。
【解答】解：（1）当滑片P移到b端时，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源的电压，电压表的示数为6V即电源的电压U＝5V；
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数U6＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以2＝U﹣U8＝6V﹣2V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以＝＝0.2A，
则R8的阻值：R1＝＝＝10Ω；
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过R4的电流为0.2A。
故答案为：10；8；0.2。
三、作图题（共7分）
15．（2分）根据图甲所示电路图，以笔画线代替导线将图乙实物图连接完整。
【答案】
【分析】根据电路图分析电路的连接方式，然后连接实物图。
【解答】解：根据图甲可知，两个灯泡并联1控制整个电路，开关S2控制灯泡L4，根据电路图连接实物图，如下所示：
16．（2分）请按如图实物电路，在虚线框内画出相应电路图。
【答案】
【分析】根据实物图分析电路的连接情况，明确电流表的作用，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两个灯泡L1、L2并联，开关在干路中，电流表测L6的电流，电流由电源正极流出，一个支路灯泡L1、电流表，另一个支路L2，回到电源负极，电路图如下
17．（3分）电吹风的主要工作元件是发热丝（）和电风扇（）及开关。闭合开关S1，电吹风即吹出风来；若同时还闭合S2，则吹出热风；若只闭合S2，则发热丝不发热。请根据要求完成电路设计。
【答案】
【分析】电吹风既能吹出冷风又能吹出热风说明电动机和电热丝并联，再根据开关的状态的工作情况判断开关的作用，由此设计电路图。
【解答】解：由题意可知，电吹风既能吹冷风又能吹热风；
只闭合开关S1时，吹风机工作；将开关S1、S3都闭合，吹风机和电热丝同时工作，只闭合S2，发热丝不发热，说明S2在电热丝支路上，开关S6在干路中，由此画出电路图
四、实验题（共3小题，每空1分，共20分）
18．（6分）如图所示实验和设想。
（1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物 引 力；除这种力外，分子间还存在 斥 力。
（2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，如图迅速下压活塞后 升高 ，硝化棉的内能 增加 （选填“增加”或“减少”）。
（3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 不能 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 不会 （选填“会”或“不会”）凭空产生。
【答案】（1）引；斥；（2）升高；增加；（3）不能；不会
【分析】（1）分子之间存在相互作用的引力和斥力；
（2）做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高；
（3）在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小。
【解答】解：（1）两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开；分子间还同时存在相互作用的斥力；
（2）活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，温度升高，内能变大，达到硝化棉的着火点；
（3）根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，因为抽水器在工作过程中，即机械能会逐渐减少，最后会停止工作。
故答案为：（1）引；斥；（2）升高；（3）不能。
19．（7分）某班同学利用图甲所示的实验装置分组探究水和煤油的吸热能力。
（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有秒表和 天平 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 加热时间的长短 来判断的。
（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表：
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 100 25 40 8.2
煤油 100 25 40 4
通过分析第1组的实验数据，能够得出初步结论：质量和升高的温度相同时，水的吸收的热量比煤油的 多 （选填“多”或“少”）。
（3）图乙是小明根据第1组实验绘制的“温度﹣时间”图象，A、B两条图线对应的被加热液体分别为 煤油 、 水 。
（4）对比两组实验，在其他条件相同情况下，正确的判断是 A 。
A.第1组酒精灯火焰大于第2组
B.第1组酒精灯火焰小于第2组
（5）实验结束后，某同学觉得实验加热时间过长，为了缩短加热时间 增大酒精灯的火焰、减小液体的质量 。
【答案】（1）天平；加热时间的长短；（2）多；（3）煤油；水；（4）A；（5）增大酒精灯的火焰、减小液体的质量。
【分析】（1）（2）（3）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热的多少，这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力强弱的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；
（4）根据表中信息分析两小组中酒精灯火焰的大小；
（5）在物质种类一定时，物质升高温度的快慢与热源、物质的质量等因素有关。
【解答】解：（1）探究水和煤油的吸热能力强弱时，根据控制变量法可知，所以需要用到天平，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较；
（2）通过分析第1组的实验数据可知，在质量和升高的温度相同时，说明水吸收的热量比煤油多；
（3）根据图乙可知，升高相同的温度时，说明B吸收的热量多，所以B为水；
（4）根据表格中1和4两次实验（或2和4两次实验）的数据可知，使液体升高相同的温度时，但加热时间小于第二组加热时间的6倍，故A正确；
（5）为了缩短加热时间，可以采取的办法是：增大酒精灯的火焰。
故答案为：（1）天平；加热时间的长短；（3）煤油；水；（5）增大酒精灯的火焰。
20．（7分）如图，甲为“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图，电源电压为6V保持不变（忽略温度对电阻的影响）。
（1）请根据图甲中电路图，用笔画线代替导线将实物图乙连接完整，使滑动变阻器的滑片P向右移动时；
（2）试触时发现电压表的指针偏转如图丙所示，你认为原因可能是 电压表正负接线柱接反了 ；
（3）为了探究电流与电阻关系，排除故障后，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻依次分别连入电路，实验数据如表1所示。分析可知：实验时控制了定值电阻两端的电压为 3 V；在第1、2两次实验中，为按要求控制定值电阻的电压，使滑动变阻器接入电路中的阻值分别为R1、R2，则R1 ＜ R2；若做完第1次实验后进行第2次实验时，没有调节滑动变阻器滑片，开关闭合后电路中的电流将变为 0.4 A。
表1
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
（4）在完成上述实验后，为了探究电流与电压的关系，重新设计了如表2的表格来记录实验数据
表2
实验次数 1 2 3
① 电压U/V 1.0 2.0 3.0
② 电流I/A 0.2 0.4 0.6
【答案】（1）见解答图；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）3；＜；0.4；（4）①电压U/V；②电流I/A。
【分析】（1）滑片向右滑动时，连入电路的电阻变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
（2）电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电压表的指针反向偏转；
（3）根据表1中数据和欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压；根据串联电路的分压原理比较两次滑动变阻器接入电路的电阻关系；根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出做完第1次实验后进行第2次实验时，没有调节滑动变阻器滑片，开关闭合后电路中的电流；
（4）探究电流与电压的关系时需要记录电压和电流。
【解答】解：（1）滑片向右滑动时，连入电路的电阻变大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中
；
（2）调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图丙位置，其原因是电压表正负接线柱接反了；
（3）由表1中数据和欧姆定律可知，定值电阻两端所控制的电压：UV＝IR＝0.15A×20Ω＝…＝5.6A×5Ω＝3V；
由表1中数据可知，在第1，是将定值电阻由2Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，为了保持定值电阻两端电压不变，由串联分压的分压原理可知，即R1＜R2；
由串联电路的电压特点可知，第7次实验中滑1＝U﹣UV＝6V﹣2V＝3V，由欧姆定律可知1＝＝＝5Ω，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，做完第4次实验后进行第2次实验时，开关闭合后电路中的电流：I2＝＝＝＝0.3A；
（4）探究电流与电压的关系时需要记录电压和电流，因此表2中①为电压U/V。
故答案为：（1）见解答图；（2）电压表正负接线柱接反了；＜；0.5；②电流I/A。
五、计算题（本大题共2小题，第19小题7分，第20小题6分，共13分）
21．（7分）某天然气热水器每分钟可输出5L温度升高25℃的水，它工作时的热效率即为水吸收的热量与天然气完全燃烧所放出的热量之比。某次热水器工作4分钟，使天然气表示数由2365.89m3变为2367.97m3。天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）热水器每分钟流出水的质量。
（2）每分钟流出的水吸收的热量。
（3）热水器的热效率（保留两位有效数字）。
【答案】（1）热水器每分钟流出水的质量为5kg。
（2）每分钟流出的水吸收的热量为5.25×105J。
（3）热水器的热效率为3.2%。
【分析】（1）利用m＝ρV得出水的质量；
（2）利用Q吸＝c水mΔt求水吸收的热量；
（3）求出消耗天然气的体积，利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）水的质量m＝ρV＝1.0×106kg/m3×5×10﹣2m3＝5kg；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝2.2×103J/（kg ℃）×7kg×25℃＝5.25×105J；
消耗天然气的体积：
V气＝（2367.97m3﹣2365.89m3）＝0.52m3，
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝2.52m3×3.2×107J/m3＝8.664×107J；
（3）该热水器的热效率：
η＝＝×100%≈3.2%。
答：（1）热水器每分钟流出水的质量为3kg。
（2）每分钟流出的水吸收的热量为5.25×105J。
（3）热水器的热效率为4.2%。
22．（6分）在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S。求：
（1）电流表A1的示数；
（2）若移动滑片P到某位置时，发现其中一个电流表的示数如乙图所示，求此时滑动变阻器连入电路的阻值。
【答案】（1）电流表A1的示数为0.6A；
（2）此时滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω。
【分析】（1）闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流，根据欧姆定律计算电流表A1的示数；
（2）根据并联电路特点、并联电路电流规律结合电流表的量程确定电流表A2的示数，根据并联电路电流规律计算此时通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的电阻。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻并联接入电路1测通过R1的电流，电流表A3测干路电流，
根据欧姆定律可得电流表A1的示数：I1＝＝＝0.5A；
（2）若电流表接入电路的量程为0～0.2A，分度值为0.02A，
若电流表接入电路的量程为0～5A，分度值为0.1A，
并联电路互不影响，所以电流表A7的示数不变，电流表A2测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和2的示数为3.2A，
此时通过滑动变阻器的电流：I2＝I﹣I5＝1.2A﹣7.6A＝0.4A，
滑动变阻器接入电路的电阻：R2＝＝＝10Ω。
答：（1）电流表A8的示数为0.6A；
（2）此时滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω。
六、综合能力题（共3小题，每小题6分，共18分）
23．（6分）阅读短文，回答问题。
氢燃料电池
如图所示为新能源氢燃料电池工作原理图。将氢气通入燃料电池负极，在催化剂（铂）作用下分解成电子和氢离子（质子）；氢离子则通过电池内部的通道直接到达电池正极，和从外电路过来的电子及从外部通入的氧气反应（非燃烧）
（1）氢分解成的电子带 负 电荷，氢离子带 正 电荷。
（2）氢燃料电池工作时将 化学 能转化为 电 能。
（3）通过汽车的电流方向为从 B 到 A 。（选填“A”或“B”）
【答案】（1）负；正；（2）化学；电；（3）B；A。
【分析】（1）电子带负电，质子带正电；
（2）氢氧燃料电池与普通的电池相似，都是利用化学反应来提供电能的装置；
（3）正电荷定向移动方向规定为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解：（1）电子带负电，质子带正电，氢离子；
（2）氢氧燃料电池在工作过程中，主要将化学能转化为电能；
（3）外电路中的电流方向与电子定向移动的方向是相反的；电子从电池负极通过外电路流向正极过程中输出电能。
故答案为：（1）负；正；（2）化学；电；A。
24．（6分）小明用如图甲所示的电路来探究影响盐水导电性的因素，其中a、b是两个完全相同的碳棒；图乙各容器中碳棒插入盐水中的间距和深度均相同。
（1）在连接电路时开关应该 断开 。
（2）若将碳棒按照图乙中1、3两种方式插入盐水中，他想要探究的问题是盐水导电性和 液体体积 关系；若两次探究电流表示数不同，由此可以得出初步结论： 盐水浓度相同时，盐水的导电性能和液体体积有关 。
（3）若小明想探究盐水导电性和盐水浓度的关系则应该将碳棒按如图乙中 1、2 两种方式插入盐水中进行实验；为了得到实验结论的普遍性，应采取的做法是 换用相同体积的不同浓度的盐水进行多次实验 。
（4）在交流时老师指出小明设计的电路中有一处不合理的地方，该不合理的地方是 电路中电流有可能超过电流表的最大量程，从而损坏电流表 。
【答案】（1）断开；（2）液体导电性能和液体体积的关系；盐水浓度相同时，盐水的导电性能和液体体积有关；（3）1、2；换用相同体积的不同浓度的盐水进行多次实验；（4）电路中电流有可能超过电流表的最大量程，从而损坏电流表。
【分析】（1）为了保护电路，避免在连接电路过程中出现短路现象而烧坏电路，因此连接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）（3）根据图乙可知，影响液体导电性能的因素可能有：液体浓度、液体体积、两个碳棒间的距离；所以要研究液体导电性能与其中一个因素的关系时，要保证其他两个因素都相同，单独研究液体导电性能与该因素的关系；只用一种液体做了一组实验，结论不具有普遍性；
（4）电路中阻值过小会导致电流过大，损坏电路。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时；
（2）若将碳棒按照图乙中1、3两种方式插入盐水中，但液体体积不同；若电流表示数不同，盐水的导电性能和液体体积有关。
（3）根据图乙可知，影响液体导电性能的因素可能有：液体浓度、两个碳棒间的距离，应控制液体体积，只改变液体浓度、6两种方式插入盐水中；
为了得出普遍结论，应该换用相同体积的不同浓度的盐水进行多次实验；
（4）当电路中液体电阻过小时，会导致电路电流过大，从而损坏电流表。
故答案为：（1）断开；（2）液体导电性能和液体体积的关系，盐水的导电性能和液体体积有关、2；换用相同体积的不同浓度的盐水进行多次实验，从而损坏电流表。
25．（6分）阅读下列短文，回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为一种铜热电阻温度传感器Cu50的实物图。阻值随温度升高而变小的；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电。利用热敏电阻的特性做成的温度计
如图乙所示为铜热电阻温度传感器Cu50的阻值随温度t变化的图象。某实验小组利用这种传感器制作一个温度计，他们准备的实验器材如下：电源（电压为、1.5V）、灵敏电流表（量程为0～25mA）1、开关、导线若干。
（1）铜热电阻温度传感器Cu50是 正 （选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；
（2）若将电源、开关、电流表、铜热电阻温度传感器Cu50直接串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为 50 ℃；
（3）该实验小组为了使温度从0℃开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为铜热电阻，R1为滑动变阻器，并进行了如下操作：
a.将传感器探头放入冰水混合物中（标准大气压下），足够长时间后闭合开关，调节滑动变阻器R1，使电流表指针指在满刻度，此时R1＝ 10 Ω；
b.保持滑动变阻器的阻值不变，把传感器探头放入温水中，过一段时间后闭合开关，则温水的温度为 75℃ ；
c.请写出此次实验过程中电流表的电流值I与温度t的关系式： I＝ 。
【答案】（1）正；（2）50；（3）10；75oC；I＝。
【分析】（1）阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电。根据乙图分析即可；
（2）由题意知电流表量程为25mA，根据欧姆定律得出热电阻的最小电阻，由R﹣t图像可知电阻随温度的变化规律R＝50+0.2t，代入数据得出温度；
（3）a.将传感器探头放入冰水混合物中，此时温度为0℃，由图像可得，此时，热电阻热电阻Cu50的阻值为R＝50Ω，过一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器R1，使电流表指针满偏，根据Rt＝Rmin﹣R得出此时滑动变阻器阻值；
b.当电流为20mA时，根据R＝﹣R1得出热电阻的阻值，进而得出此时温度；
c.由题意可得电流表的电流值I和温度t的关系式。
【解答】解：（1）由图乙可知铜热电阻温度传感器Cu50的阻值随温度升高而变大，所以铜热电阻温度传感器Cu50是正温度系数热敏电阻；
（2）由题意知电流表最大示数为25mA，所以热电阻的最小电阻为Rmin＝＝＝60Ω，
由R﹣t图像可知电阻随温度的变化规律R＝50+3.2t，则60Ω＝50+0.8t；
（3）a.将传感器探头放入冰水混合物中，此时温度为0℃，过一段时间后闭合开关1，使电流表指针满偏，此时滑动变阻器阻值R7＝Rmin﹣R＝60Ω﹣50Ω＝10Ω；
b.当电流为20 mA时，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得热电阻的阻值为R＝1＝﹣10Ω＝65Ω，
所以此时温度为t＝℃＝75℃，
c.由题意可得电流表的电流值I和温度t的关系式为﹣10Ω＝50Ω+0.8t。
故答案为：（1）正；（2）50；75oC；I＝。
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