卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年河北省石家庄九中九年级（下）开学物理试卷
一、选择题（共12个小题，共26分。1-10小题为单选题，每个小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；11-12小题为多选题，每个小题的四个选项中有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的给3分，选对但不全的给2分，有错选或不选的不给分）
1．（2分）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年，有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象，这位科学家是（ ）
A．焦耳 B．欧姆 C．牛顿 D．法拉第
2．（2分）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，筒内密封气体的（ ）
A．分子动能减小 B．密度不变
C．分子数增加 D．内能增大
3．（2分）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
4．（2分）汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着机械能转化为内能的过程（ ）
A． B．
C． D．
5．（2分）下列有关材料的说法中正确的是（ ）
A．光敏电阻是由半导体材料制成的
B．我国歼﹣20战斗机上的新型材料具有高强度、高密度的特性
C．取暖器的发热电阻用超导材料制作可以提高效率
D．保险丝的材料具有电阻小、熔点高的特点
6．（2分）如图是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球时的情形，则气球（ ）
A．不带电 B．带正电 C．带负电 D．无法判断
7．（2分）如图所示实验中得出的结论不正确的是（ ）
A．甲：下方燃着的小木条先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大
B．乙：点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛复燃，说明白烟具有可燃性，白烟是石蜡的固体小颗粒
C．丙：抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
D．丁：不再蹬地，沿水平方向运动的滑板车会停下来，说明力是维持物体运动的原因
8．（2分）某电吹风有冷风、热风两挡，如果只发热不吹风，会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2分）如图所示，电源电压恒定，灯丝电阻不变，闭合开关S，当滑片P向右滑动时，下列说法错误的是（ ）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C．电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大，灯泡变亮
D．当滑片滑到最右端时，电压表V2的示数接近电源电压
10．（2分）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
（多选）11．（3分）某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U﹣I图像，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中正确的是（ ）
A．图甲是定值电阻的图像
B．将R1和R2并联时，R1、R2的电功率可能相等
C．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3：2
（多选）12．（3分）如图所示，电源电压不变，P置于中点，a为电流表或电压表。任意闭合开关，电路都是安全的，下列说法正确的是（ ）
A．a是电压表
B．只闭合S1，P向右滑动，a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小
C．闭合S1、S3，断开S2，A1的示数大于A2的示数
D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，A1的示数减小
二、填空题（每空1分，共10分）
13．（4分）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。（1） 、（2） 、（3） 、（4） 。
14．（2分）自然界只存在两种电荷，一种是正电荷，另一种是 电荷。当甲、乙两个通草球出现如图所示情形时，若甲带正电，则乙带 电。
15．（2分）在如图所示电路中，当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时，电阻R1、R2连接方式是 联。当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2连接方式是 联。（均选填“串”或“并”）
16．（2分）如图，电源电压不变，已知R2＝15Ω，闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则通过R1的电流为 A，电源电压为 V。
三、实验题（每空1分，共16分）
17．（3分）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 （填“大于”、“等于”或
“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
18．（6分）“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
（1）实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
（2）实验中采用的研究方法是 和转换法。
（3）分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。
（4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 有关。
（5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
（6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用 代替小灯泡完成实验。
19．（7分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线。（连线不要交叉）
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 端（选填“左”、“右”）。
（3）实验时小明设计了表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验。
①如图丙是第2次实验时电流表的示数，示数为 A。
②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 Ω。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像，可以得出结论： 。
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为4V。
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为4V。
通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
四、计算题（每小题4分，共8分）
20．（4分）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为25℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.05m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为84%。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.05m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
21．（4分）如图所示，电源电压U＝4.5V，定值电阻R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。
（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路的电流。
（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。
2022-2023学年河北省石家庄九中九年级（下）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共12个小题，共26分。1-10小题为单选题，每个小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；11-12小题为多选题，每个小题的四个选项中有两个或两个以上选项符合题意，每小题2分，全选对的给3分，选对但不全的给2分，有错选或不选的不给分）
1．（2分）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年，有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象，这位科学家是（ ）
A．焦耳 B．欧姆 C．牛顿 D．法拉第
【分析】根据电磁感应的有关基础知识可以确定此题的答案。
【解答】解：英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，根据这一现象发明了发电机，将机械能转化为电能。
故选：D。
【点评】本题主要考查了物理学史，属于基础题。
2．（2分）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，筒内密封气体的（ ）
A．分子动能减小 B．密度不变
C．分子数增加 D．内能增大
【分析】猛推推杆时间较短，气体来不及吸放热，主要是外界对气体做功，气体内能增加，温度升高，压强增大。
【解答】解：封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，分子动能增加，气体体积减小，因为是封闭的气体，质量不变，所以分子数不会增加，
由ρ＝可知，密度变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题是物理知识在生活中的应用，考查做功改变物体的内能，难度不大。
3．（2分）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【分析】（1）某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）根据Q放＝mq分析燃料燃烧放出热量多少的影响因素。
【解答】解：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
（2）由Q放＝mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握，常见题目。
4．（2分）汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着机械能转化为内能的过程（ ）
A． B．
C． D．
【分析】内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点。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；做功冲程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动；排气冲程是活塞向上运动，进气门关闭，排气门开启。
【解答】解：A、图中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
B、图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
C、图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能；
D、图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程。
故选：B。
【点评】本题主要考查了内燃机四个冲程的特点。要掌握通过气阀的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。
5．（2分）下列有关材料的说法中正确的是（ ）
A．光敏电阻是由半导体材料制成的
B．我国歼﹣20战斗机上的新型材料具有高强度、高密度的特性
C．取暖器的发热电阻用超导材料制作可以提高效率
D．保险丝的材料具有电阻小、熔点高的特点
【分析】（1）当有光线照射在某些半导体时，这些半导体就像导体一样，导电能力很强；当没有光线照射时，这些半导体就像绝缘体一样不容易导电，这种特性称为“光敏”，可以用来制造光敏电阻；
（2）航空器材需要质量小、强度高，要减小航空器材的质量，在体积一定时，需要减小材料的密度，常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料；
（3）在超导状态下，导体的电阻R＝0Ω，根据焦耳定律可知导线不会发热；
（4）根据保险丝材料的特点以及保险丝在电路中的连接要求和作用做出解答即可。
【解答】解：A、有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻，故A正确；
B、我国歼﹣20战斗机上的新型材料需要质量小、强度高，要减小航空器材的质量，在体积一定时，需要减小材料的密度，常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料，故B错误；
C、由于超导体的电阻为零，电流流过超导体时，导体不会发热，故C错误；
D．保险丝串联在电路中，它的作用是当电路中电流过大时，自动熔断，保护电路，故应选用电阻大，熔点低的铅锑合金制成，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的是半导体材料、航空材料、超导体以及保险丝作用，知识点较多，但属于基础题，难度不大。
6．（2分）如图是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球时的情形，则气球（ ）
A．不带电 B．带正电 C．带负电 D．无法判断
【分析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥。
【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，橡胶棒靠近气球时，气球被排斥，根据同种电荷相互排斥可知，气球带负电。
故选：C。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、电荷间的相互作用规律等知识点，属于基础性题目。
7．（2分）如图所示实验中得出的结论不正确的是（ ）
A．甲：下方燃着的小木条先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大
B．乙：点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛复燃，说明白烟具有可燃性，白烟是石蜡的固体小颗粒
C．丙：抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
D．丁：不再蹬地，沿水平方向运动的滑板车会停下来，说明力是维持物体运动的原因
【分析】（1）熄灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性；
（2）根据下方燃着的小木条先熄灭，上方燃着的小木条后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是不助燃、不可燃，且密度比空气的大进行分析；
（3）扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动；
（4）力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
【解答】解：A、吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，可见白烟具有可燃性，白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体小颗粒，故A正确；
B、下方燃着的小木条先熄灭，上方燃着的小木条后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是不助燃、不可燃，且密度比空气的大，可用于灭火，故B正确；
C、抽掉玻璃板，二氧化氮和空气之间发生扩散现象，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地运动，故C正确；
D、沿水平方向运动的滑板车，当我们不再蹬地，最后会停下来，是因为受到摩擦力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
故选：D。
【点评】本题是一道物理与化学的综合题，涉及到物质的性质、分子动理论以及力与运动关系等知识点，虽综合性强，但难度不大。
8．（2分）某电吹风有冷风、热风两挡，如果只发热不吹风，会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题目要求，逐项分析各选项得出答案。
【解答】解：A、闭合开关，定值电阻和电动机串联，同时工作，只能吹热风，故A错误；
B、闭合干路开关，定值电阻和电动机并联，同时工作，只能吹热风，故B错误；
C、开关断开时，电路为定值电阻的简单电路，只发热不吹风，会因温度过高引发安全事故，故C错误；
D、只闭合开关S，电路为电动机的简单电路，吹冷风；再闭合S1，定值电阻和电动机并联，同时工作，吹热风，设计合理，故D正确。
故选D。
【点评】本题考查电路设计，综合性强，难度适中。
9．（2分）如图所示，电源电压恒定，灯丝电阻不变，闭合开关S，当滑片P向右滑动时，下列说法错误的是（ ）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C．电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大，灯泡变亮
D．当滑片滑到最右端时，电压表V2的示数接近电源电压
【分析】由图可知，灯L与变阻器R串联，电压表V1测灯L两端电压，电压表V2测变阻器R两端电压，电流表A测电路中电流。根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯L两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知电压表V2示数的变化；根据欧姆定律结合R阻值变化可知电压表V1示数与电流表A示数比值变化；然后分析电压表V1示数与电流表A示数的乘积的变化。
【解答】解：由图可知，灯L与变阻器R串联，电压表V1测灯L两端电压，电压表V2测变阻器R两端电压，电流表A测电路中电流。
A、闭合开关S，当滑片P向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A正确；
B、电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于变阻器R的阻值，所以当滑片P向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小，故B正确；
C、当滑片P向右滑动时，电流表A示数变大，由I＝和灯丝电阻不变可知，电压表V1的示数变大，则两者的乘积增大，即灯L实际功率变大，故C正确；
D、当滑片滑到最右端时，变阻器没连入电路，则电压表V2的示数为0，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串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。
10．（2分）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据台秤的指针偏转角度与所测物体质量成正比可知，电表的示数应与滑动变阻器接入电路的电阻成正比分析。
【解答】解：由图可知，物体的质量越大，重力越大，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，
A、图A中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数：UV＝U﹣U0＝U﹣IR0＝U﹣ R0，由数学知识可知，UV与R不成正比，故A错误；
B、图B中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，因此滑片移动的过程中，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，因此电压表的示数：UV＝IR接入，由数学知识可知，UV与R接入成正比，故B正确；
CD、图CD中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路的电流，电流表的示数：I＝，由数学知识可知，I与R不成正比，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查滑动变阻器的原理和欧姆定律的应用，知道列出表达式判断电表的示数与相应的物理量是否成正比是解题的关键。
（多选）11．（3分）某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U﹣I图像，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中正确的是（ ）
A．图甲是定值电阻的图像
B．将R1和R2并联时，R1、R2的电功率可能相等
C．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3：2
【分析】（1）电阻一定时，电流与电压成正比；根据图甲判断该电阻是否为定值电阻；
（2）根据甲、乙图结合P＝UI分析判断；
（3）根据甲、乙图判断电阻的特点，然后分析多次测量的目的；
（4）将R1和R2串联接在5V的电源两端时通过它们的电流相等，且总电压等于各分电压之和，根据图象读出符合的电压和电流值，再根据欧姆定律求出两电阻的阻值，进一步求出此时两电阻的阻值之比。
【解答】解：A、根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，故A正确；
B、由甲、乙图可知，当R1两端电压为4V时，通过电流为0.2A，R2两端电压为4V时，通过电流也为0.2A，根据P＝UI可知，R1、R2的电功率相等，故B正确；
C、由图甲可知，R1是定值电阻，多次测量取平均值可以使测量结果更准确；由图乙可知，小灯泡的电阻不是定值，随温度的升高而增大，测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故C错误；
D、将R1和R2串联接在5V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.15A，R1两端的电压为U1＝3V，R2两端的电压为U2＝2V时符合，
由欧姆定律可得，两电阻的阻值分别为：
R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝Ω，
所以，R1：R2＝20Ω：Ω＝3：2，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了图象分析、欧姆定律、电功率公式的应用，以及导体的电阻是导体本身的一种性质，不随电压和电流的改变而改变；关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻以及根据串联电路的电压特点和电流特点得出符合题意的电压、电流值。
（多选）12．（3分）如图所示，电源电压不变，P置于中点，a为电流表或电压表。任意闭合开关，电路都是安全的，下列说法正确的是（ ）
A．a是电压表
B．只闭合S1，P向右滑动，a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小
C．闭合S1、S3，断开S2，A1的示数大于A2的示数
D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，A1的示数减小
【分析】（1）由电路图可知，S1与S2闭合时，电表a与电源串联，根据电流表和电压表的正确使用判断a电压的类型；
（2）只闭合S1，R1和滑动变阻器串联，电压表a测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别出电压表a示数的变化量，然后判断a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变化；
（3）闭合S1、S3，断开S2，R2与滑动变阻器并联后再与R1串联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器支路的电流，根据并联电路的电流特点比较两电流表的示数关系；
（4）闭合S1、S2、S3时，R2与滑动变阻器并联，电流表A1被短路，据此判断滑片移动时电流表A1示数的变化。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当S1与S2闭合时，电表a与电源串联，若a为电流表，会造成电源短路，故a不是电流表；此时电路是安全的，说明a是电压表，故A正确；
（2）只闭合S1，R1和滑动变阻器串联，电压表a测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，
设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电压表a示数的变化量：
△U2＝U滑﹣U滑′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝△IR1，
则＝R1，即a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变，故B错误；
（3）闭合S1、S3，断开S2，R2与滑动变阻器并联后再与R1串联，电流表A1测干路电流，电流表A2测变阻器支路的电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表A1的示数大于支路电流表A2的示数，故C正确；
（4）闭合S1、S2、S3时，R2与滑动变阻器并联，R1和A1被短路，A1示数为0，滑片移动时电流表A1的示数仍然为0，即示数不变，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查了电表的正确使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电路的动态分析，弄清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
二、填空题（每空1分，共10分）
13．（4分）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。（1） 能 、（2） 机械能 、（3） 内能 、（4） 动能 。
【分析】根据能的分类填空即可。
【解答】解：能包括光能、机械能、内能等，机械能包括动能和势能，势能包括重力势能和弹性势能。
故答案为：（1）能；（2）机械能；（3）内能；（4）动能。
【点评】此题考查能的分类，属于基础知识考查，相对比较简单。
14．（2分）自然界只存在两种电荷，一种是正电荷，另一种是 负 电荷。当甲、乙两个通草球出现如图所示情形时，若甲带正电，则乙带 正 电。
【分析】自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷；
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷；
图中所示甲、乙两个小球互相排斥，所以甲乙小球带的是异种电荷，因为甲带正电，所以乙带正电。
故答案为：负；正。
【点评】本题考查电荷的种类及物体带电情况的判断，属于基础题。
15．（2分）在如图所示电路中，当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时，电阻R1、R2连接方式是 并 联。当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2连接方式是 串 联。（均选填“串”或“并”）
【分析】电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，分析电路时可以用导线代替，电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路，分析电路时可以去掉。
串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响；
并联电路中有多条电流路径，各支路上的元件互不影响；在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只控制本支路用电器。
【解答】解：当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时，电路中有两条电流路径，电阻R1、R2连接方式为并联，电流表甲测R2支路的电流，电流表乙测干路电流，干路开关控制整个电路；
当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时，电路中只有一条电流路径，电阻R1、R2连接方式为串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压。
故答案为：并；串。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点，关键是电表类型不同时电路串并联的判断和电表所测电路元件的辨别。
16．（2分）如图，电源电压不变，已知R2＝15Ω，闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则通过R1的电流为 0.3 A，电源电压为 3 V。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由欧姆定律可得，电源电压：U＝U2＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V。
故答案为：0.3；3。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
三、实验题（每空1分，共16分）
17．（3分）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 相同 （填“相同”或“不同”）。
（2）相同时间内，水吸收的热量 等于 （填“大于”、“等于”或
“小于”）煤油吸收的热量。
（3）由图乙可知， 水 的吸热能力更强。
【分析】（1）（2）根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力实验中，需用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热；该实验中，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
（3）比较质量相同的不同物质，在升高相同温度时，所用的加热时间的长短即可，加热时间长的吸热能力强。
【解答】解：
（1）根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力实验中，需用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。
（2）比较不同物质的吸热能力实验中，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，所以相同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（3）分析图像乙可知，质量和升高温度相同，水加热时间长，根据比较吸热能力的方法，故水的吸热能力更强。
故答案为：（1）相同；（2）等于；（3）水。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
18．（6分）“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
（1）实验中通过观察 小灯泡的亮度 比较电阻丝电阻的大小。
（2）实验中采用的研究方法是 控制变量法 和转换法。
（3）分别将编号为 A、B 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。
（4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 横截面积 有关。
（5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了 C 的工作原理中。
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
（6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用 电流表 代替小灯泡完成实验。
【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）（3）（4）（5）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
（6）电流表可较准确的测量电流大小。
【解答】解：（1）将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法；
（3）要探究导体的电阻与导体材料的关系，应控制长度和横截面积相同，而材料不同，因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验；
（4）如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验，即此时的长度和材料相同，但横截面积不同，故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系；
（5）如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验，即此时的材料和横截面积相同，但长度不同，从而得出结论：在材料和横截面积相同，导体长度越长，电阻越大，该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中，故选：C；
（6）发现小灯泡的亮度变化不明显，则电路的电流变化较小；由于电流表能精确测量电流的大小，所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
故答案为：（1）小灯泡的亮度；（2）控制变量法；（3）A、B；（4）横截面积；（5）C；（6）电流表。
【点评】本题是一道实验题，考查了影响导体对电流的阻碍作用与导体的长度和横截面积的关系，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键。
19．（7分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线。（连线不要交叉）
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 左 端（选填“左”、“右”）。
（3）实验时小明设计了表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与 导体电阻 的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验。
①如图丙是第2次实验时电流表的示数，示数为 0.2 A。
②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 30 Ω。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像，可以得出结论： 在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为4V。
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为4V。
通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 2.5 Ω。
【分析】（1）由图乙可知，图中定值电阻没有接入电路，据此改正连接错误；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（3）由表中数据可知，小明改变的是定值电阻的阻值，据此分析小明的探究目的；
（4）①根据图乙电流表所选量程确定分度值，根据丙图电流表的指针位置读数；
②根据欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压；
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当变阻器连入电路中的电阻最大时定值电阻的阻值，进而判断无法满足实验条件的定值电阻的阻值；
（5）根据图象为过原点的一条直线分析结论；
【拓展】①根据电压表的示数为4V，可以排除电源电压为1.5V、3.0V，根据串联电路的分压原理和滑动变阻器的阻值不变求出两次定值电阻的阻值之比，进而确定所选取的电源电压和定值电阻的阻值，根据欧姆定律和串联电路的特点求出滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解：（1）由图乙可知，图中定值电阻没有接入电路，定值电阻应串联在电路中与电压表并联，电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的左端；
（3）由表中数据可知，小明改变的是定值电阻的阻值，因此探究通过导体的电流与导体电阻的关系；
（4）①由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由丙图电流表的指针位置可知，读数为0.2A；
②由表中数据可知，第2次所用定值电阻的阻值为10Ω，由U＝IR可知，定值电阻两端的电压始终保持为：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，电压表示数为变阻器分得的电压的＝2倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时，定值电阻的阻值为：R＝2×10Ω＝20Ω，因此定值电阻的阻值不能超过20Ω，故30Ω的定值电阻无法满足实验条件；
（5）由图丁可知，I﹣的图象为过原点的一条直线，因此电流与电阻的倒数成正比，故可得结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
【拓展】因为电压表测的是定值电阻两端的电压，根据电压表的示数为4V，可以排除电源电压为1.5V、3.0V，
由题意可知，两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变，
由串联电路的电压特点可知，
当电源电压为4.5V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣4V＝0.5V，
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为：
＝＝＝，
则：R1＝8R滑，
当电源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝6V﹣4V＝2V，
由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为：
＝＝＝，
则R2＝2R滑，
则两次实验中定值电阻的阻值之比为：＝＝，
由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为4.5V和6V，
则定值电阻为：
R1＝20Ω，R2＝5Ω，
因此滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝×20Ω＝2.5Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）左；（3）导体电阻；（4）①0.2；②30；（5）在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；【拓展】2.5。
【点评】本题探究通过导体的电流与电压和电阻的关系，考查电路连接、注意事项、控制变量法和欧姆定律的应用以及分析图象归纳结论的能力。
四、计算题（每小题4分，共8分）
20．（4分）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为25℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.05m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为84%。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.05m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
【分析】（1）利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）根据效率公式求出水吸收的热量；
（3）利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的末温。
【解答】解：（1）0.05m3的天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.05m3×4.0×107J/m3＝2×106J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝84%×2×106J＝1.68×106J；
（3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，密闭的锅内水烧开时的温度为：t＝+t0＝+25℃＝105℃。
答：（1）0.05m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2×106J；
（2）以上过程中，水吸收的热量为1.68×106J；
（3）密闭的锅内水烧开时的温度为105℃。
【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）、效率公式的应用，属于基础题目。
21．（4分）如图所示，电源电压U＝4.5V，定值电阻R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。
（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路的电流。
（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。
【分析】（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，由并联电路电压、电流规律和欧姆定律计算电路的电流；
（2）当S1闭合，S2、S3断开时，R1与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端电压，当R接入电路电阻最小时，此时电路中电流最大，根据电流表量程确定最大值，根据欧姆定律求出总电阻，根据串联电阻特点计算滑动变阻器接入电路的最小电阻，当变阻器R两端电压达到电压表的量程Umax＝3V时，电路中电流最小，根据欧姆定律求出变阻器的最大阻值，从而确定变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】解：（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，由并联电路电压规律可知，
U1＝U2＝U＝4.5V，
由I＝和并联电路的电流特点知，电路的电流为：
I＝I1+I2＝+＝＝1.35A；
（2）当S1闭合，S2、S3断开时，R1与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端电压，
当R接入电路电阻最小时，此时电流最大为：
Imax＝0.6A，
电流的总电阻R总＝＝＝7.5Ω，
根据串联总电阻等于各电阻之和可得，变阻器接入电路的最小阻值为：
Rmin＝R总﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω；
当变阻器R两端电压达到电压表的量程Umax＝3V时，电路中电流最小为：
Imin＝＝＝0.3A，
此时变阻器接入电路的阻值最大为：Rmax＝＝＝10Ω，
故滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω。
答：（1）开关S1、S2、S3均闭合时，电路的电流为1.35A；
（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω。
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