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广东省深圳市2021-2022学年九年级上学期期末物理模拟卷（word版 含答案）
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这是一份广东省深圳市2021-2022学年九年级上学期期末物理模拟卷（word版 含答案），共34页。
A．炒鸡块时，不断翻炒鸡块是利用了做功的方法使鸡块内能增加
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C．鸡汤需要很长时间才能凉下来，是因为比热容较小的缘故
D．向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，是由于温度越高分子热运动越剧烈
2．我国在今年已进行了47次运载火箭发射，不仅创我国年度发射次数新高，而且有望再次居全球各国运载火箭年度发射次数第一。下列有关火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．火箭的发射过程，燃料燃烧过程中热值不断增大
D．火箭升空的过程中，其发动机的效率可以达到100%
3．刚搬新家的小超对家里卫生间的电路进行探究，发现照明灯和换气扇能同时使用，也能独立使用，图中最符合此卫生间电路特点的是（ ）
A．B．
C．D．
4．如图所示的电子元件简称LED，当把LED接入电路，电流由正极经过LED流向负极时，LED发光，反之则不发光。下列有关说法中正确的是（ ）
A．LED发光，说明LED两端一定有电压
B．LED是由绝缘体材料制成的
C．接入电路的LED不发光时，LED两端没有电压
D．LED发光，电线内自由电子的定向移动方向是由正极经过LED流向负极
5．下列选项中，能用如图所示的图象表示的是（ ）
A．探究电流与电阻关系的实验中，变阻器接入阻值R1与定值电阻R的关系
B．探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻R和它两端电压U的关系
C．探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c与物体质量m的关系
6．如图所示的油量表工作原理图，油量表由电流表改装，当油箱里的油量变化时，电路总功率为P总，定值电阻的功率为P定，定值电阻两端的电压为U定，电路的总电阻为R总，电路中电流为I，则这些物理量随I变化的图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．只利用电能表就能测出用电器的电功率
B．此时电能表的示数为2508.6J
C．这个电能表正常工作的电流可以大于20A
D．接在这个电能表上的用电器每消耗0.5kW•h的电能，电能表上的转盘转过1800转
8．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A．乙是小灯泡的I﹣U图像
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1：2
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W
二．多选题（共5小题）
9．某台四冲程内燃机，转速为3000revs/min，它的一个工作冲程如图所示，下列关于汽油机工作的说法正确的是（ ）
A．汽油机每秒完成50个工作循环，做功25次
B．图示冲程中，机械能转化为内能
C．这台内燃机完成一个冲程的时间s
D．汽油燃烧时，内能增大，汽油的热值不变
10．如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路同时发生的故障是（ ）
A．开关断路B．灯L2断路C．灯 L1断路D．灯L2短路
11．如图所示电路中有两个小灯泡，两个电表（电流表或电压表），在图中〇内填入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。则下列符合要求的是（ ）
A．a为小灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为小灯泡，c为电压表
C．a为电流表，b为电流表，c为小灯泡
D．a为小灯泡，b为电压表，c为电压表
12．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 5Ω”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过正常电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的正常工作电流是0.6A
B．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω
C．电压表示数变化范围是0﹣3V
D．电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A
13．为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有“”的字样（灯丝的电阻随温度的升高而变大），电源的电压恒为4.5V，则（ ）
A．当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.2A
B．当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为1：2
C．当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J
D．当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于0.125W
三．作图题（共2小题）
14．根据如图所示的实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图并标明元件符号.
15．根据图1中的电路图用笔画线代替导线把图2中的实物图连接起来（电源电压为3V，小灯泡的电阻为5Ω左右）。
四．实验探究题（共3小题）
16．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是 。
（2）根据实验数据，小虎作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图丁。观察图丁，写出一种比较比热容大小的方法 ；煤油和水的比热容之比是 。
（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该 （选填“大”或“小”）一些，原因是 。
（4）小龙同学选择用两种燃料将甲、乙两个装置中的水均加热至相同温度，她试图通过测量 来反映这两种燃料热值的大小关系。
（5）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），几种测温物质的相关数据如下表所示，为了减小热损失对实验的影响，应该选择 温度计。
17．在探究电流与电阻的关系实验中，器材如下：电压保持4.5V不变的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R各1个，滑动变阻器R1、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）请按图甲，在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移时电流表示数变小。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。
（3）根据实验需要测量的数据，设计了以下数据记录表格，请将表格补充完整。
（4）将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到设定值，记录两表示数。接着用10Ω的定值电阻进行实验，记录数据时与上一次实验相比滑片的位置更靠近 （选填“左”或“右”）端。该实验中，滑动变阻器的作用是 。
（5）依次更换定值电阻，重复实验，根据所测数据绘出如图丙所得的I﹣R图象，图中阴影部分表示的物理量是 （选填“电压”、“电功率”或“电流”），它的大小是 。
18．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）小侨同学共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
（3）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 （选填“亮”或“暗”）；小侨 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（4）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压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，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
五．计算题（共2小题）
19．热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间用到热水，满足每天洗漱和洗澡的需要。燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的一种热水器。
燃气型热水器是曾经占领热水器市场的主流热水器，其优点就是即开即用，无需等待，而且占地面积较小，能为家庭节省很多空间。
如图所示为林内牌燃气热水器。其参数为：
额定产热水能力：燃料燃烧时每分钟可以把多少升的水的温度提高25℃。
热效率：燃料燃烧时使水吸收的的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
（1）燃料燃烧时是将燃料的 能转化为内能，通过 使水的内能增加。
（2）将16L的水温度升高25℃，水吸收的热量为多少？
（3）深秋，该热水器每分钟可将多少初温为10℃的水升高到60℃？若某次洗澡用时10min，需要燃烧多少m3的天然气？（q天然气＝3.2×107J/m3，计算结果小数点后保留2位）
20．小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如图甲所示，如图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
（1）额定加热电流？
（2）开关S接哪个触点，浴足盆处于加热状态？R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min电能表（如图表所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
六．综合能力题（共1小题）
21．阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。
（2）LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 （选填“高”或“低”）。
（3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
广东省深圳市2021-2022学年第一学期期末九年级物理模拟卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．下列由日常生活联想到的物理知识中正确的是（ ）
A．炒鸡块时，不断翻炒鸡块是利用了做功的方法使鸡块内能增加
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C．鸡汤需要很长时间才能凉下来，是因为比热容较小的缘故
D．向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，是由于温度越高分子热运动越剧烈
【解答】解：A、炒鸡块时利用了热传递的方法使鸡块内能增加，故A错误；
B、鸡汤沸腾以后，吸收热量，部分汤中的水汽化，鸡汤质量减少，因为温度不变，所以其内能减小，故B错误；
C、鸡汤需要很长时间才能凉下来，是因为鸡汤表面覆盖着油层，减缓了汤汁的汽化，能减少热量的散失，故C错误；
D、向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，属扩散现象，是由于温度越高分子热运动越剧烈造成的，故D正确。
故选：D。
2．我国在今年已进行了47次运载火箭发射，不仅创我国年度发射次数新高，而且有望再次居全球各国运载火箭年度发射次数第一。下列有关火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．火箭的发射过程，燃料燃烧过程中热值不断增大
D．火箭升空的过程中，其发动机的效率可以达到100%
【解答】解：A、火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值大，热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误；
B、火箭属于热机，热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，相当于内燃机的做功冲程，故B正确；
C、因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不变，故C错误；
D、由于燃料不能完全燃烧、热量损失、克服摩擦损耗的能量，因此发动机的效率不能达到100%，故D错误。
故选：B。
3．刚搬新家的小超对家里卫生间的电路进行探究，发现照明灯和换气扇能同时使用，也能独立使用，图中最符合此卫生间电路特点的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：照明灯和换气扇能同时使用，也能独立使用，说明两者互不影响，即照明灯与换气扇应并联，且两支路上各有一个开关。由各选项图知，ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
4．如图所示的电子元件简称LED，当把LED接入电路，电流由正极经过LED流向负极时，LED发光，反之则不发光。下列有关说法中正确的是（ ）
A．LED发光，说明LED两端一定有电压
B．LED是由绝缘体材料制成的
C．接入电路的LED不发光时，LED两端没有电压
D．LED发光，电线内自由电子的定向移动方向是由正极经过LED流向负极
【解答】解：
A、LED发光是有电流，电压是形成电流的原因，有电压电路中才会有电流，故A正确；
B、发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，故B错误；
C、发光二极管是一种电子元件，简称LED。它具有单向导电性接入电路的LED不发光时，可能是LED两端有电压，但正负接线柱接反，故C错误；
D、正电荷定向移动的方向为电流方向，电线内自由电子定向移动的方向与电流方向相反，由负极经过LED流向正极，故D错误。
故选：A。
5．下列选项中，能用如图所示的图象表示的是（ ）
A．探究电流与电阻关系的实验中，变阻器接入阻值R1与定值电阻R的关系
B．探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻R和它两端电压U的关系
C．探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c与物体质量m的关系
【解答】解：观察图象可知，这是一个正比例函数图象，说明图象中两物理量之间是成正比的。
A、探究电流与电阻关系的实验中，保持电阻两端的电压不变，因为电源电压不变，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR，根据串联电路的分压特点知：＝＝定值，即变阻器接入阻值R1与定值电阻R成正比，故A符合题意；
B、探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压无关，故B不符合题意；
C、探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q是燃料本身的一种性质，与燃料质量m没有关系，故C不符合题意；
D、探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c是物质本身的一种性质，与物体质量m没有关系，故D不符合题意。
故选：A。
6．如图所示的油量表工作原理图，油量表由电流表改装，当油箱里的油量变化时，电路总功率为P总，定值电阻的功率为P定，定值电阻两端的电压为U定，电路的总电阻为R总，电路中电流为I，则这些物理量随I变化的图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；
根据串联电路的电阻关系可知，电路中的总电阻R总＝﹣R0，在电源电压不变时，总电阻随电流的增大而减小；
当油量增大时，滑动变阻器的滑片向下移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；
A、根据P＝UI可知，电路的总功率P总与电流I成正比，但总功率不能为0，故A错误；
B、根据P＝I2R0可知，定值电阻的功率P定与电流I成二次函数的关系，但定值电阻的功率不能为0，故B错误；
C、根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压U定与电流I成正比，U定不能为0，故C正确；
D、电路中的总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，是反比例函数关系，故D错误。
故选：C。
7．如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．只利用电能表就能测出用电器的电功率
B．此时电能表的示数为2508.6J
C．这个电能表正常工作的电流可以大于20A
D．接在这个电能表上的用电器每消耗0.5kW•h的电能，电能表上的转盘转过1800转
【解答】解：A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的工具，故A错误；
B、由图可知，此时电能表的示数为2508.6kW•h，故B错误；
C、这个电能表额定最大电流是20A，故C错误；
D、由电能表的表盘参数可知，电路中的用电器消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600转，则接在这个电能表上的用电器每消耗0.5kW•h的电能，电能表上的转盘转过1800转，故D正确。
故选：D。
8．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A．乙是小灯泡的I﹣U图像
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1：2
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W
【解答】解：（1）由图象可知乙为定值电阻的图像，当U＝4V时，I＝0.4A，
由欧姆定律可得，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故AB错误；
（2）将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.8A，IR＝0.4A，
所以甲消耗的电功率：P甲＝UIL＝4V×0.8A＝3.2W，
乙消耗的电功率：P乙＝UIR＝4V×0.4A＝1.6W，
则甲乙消耗的电功率之比：＝＝，故C错误；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V，符合题目条件，
则电路的总功率：P总＝U'I'＝5V×0.4A＝2W，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共5小题）
9．某台四冲程内燃机，转速为3000revs/min，它的一个工作冲程如图所示，下列关于汽油机工作的说法正确的是（ ）
A．汽油机每秒完成50个工作循环，做功25次
B．图示冲程中，机械能转化为内能
C．这台内燃机完成一个冲程的时间s
D．汽油燃烧时，内能增大，汽油的热值不变
【解答】解：A、内燃机转速为3000revs/min＝50r/s，则1s内飞轮转50转，共25个工作循环，对外做功25次，故A错误；
B、由图可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，所以该冲程是压缩冲程，发生的能量转化是机械能转化为内能，故B正确；
C、该内燃机1s内完成25个工作循环，共100个冲程，所以这台内燃机完成一个冲程的时间s，故C错误；
D、汽油燃烧时，汽油的化学能转化为内能，所以内能增大，热值是燃料本身的一种性质，与燃料的种类有关，所以当燃料燃烧时热值不变，故D正确。
故选：BD。
10．如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路同时发生的故障是（ ）
A．开关断路B．灯L2断路C．灯 L1断路D．灯L2短路
【解答】解：由图可知：L1与L2是串联电路，在电路中任意一处断开，则灯泡都不能工作。
导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，说明电路故障为开路；
当导线并联在ac两点间时，灯L1、L2均不发光，说明cd间有断路，即灯L2开路；当导线并联在bc两点间时，灯L1、L2均不发光，说明L1、L2开路开路；
当导线并联在cd两点间时，灯L1、L2均不发光，说明灯L1开路或开关开路；
当导线并联在bd两点间时，灯泡L1发光，说明灯L1正常，bd间发生断路，因此电路故障为灯L2与开关S均断路。
故选：AB。
11．如图所示电路中有两个小灯泡，两个电表（电流表或电压表），在图中〇内填入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。则下列符合要求的是（ ）
A．a为小灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为小灯泡，c为电压表
C．a为电流表，b为电流表，c为小灯泡
D．a为小灯泡，b为电压表，c为电压表
【解答】解：
A、a为小灯泡，b为电流表，c为电压表，开关闭合后，b接在了电源的两端，电源短路，故A错误；
B、a为电流表，b为小灯泡，c为电压表，开关闭合后，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量灯泡b的电流，两盏灯都发光，故B正确；
C、a为电流表，b为电流表，c为小灯泡，开关闭合后，电源短路，故C错误；
D、a为小灯泡，b为电压表，c为电压表，开关闭合后，电流的路径只有一条，两个灯泡串联在电路中，都发光，故D正确。
故选：BD。
12．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 5Ω”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过正常电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的正常工作电流是0.6A
B．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω
C．电压表示数变化范围是0﹣3V
D．电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、根据欧姆定律可知，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，故A错误；
C、灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，又因电压表的量程为0～3V，所以，电压表示数变化范围是2V～3V，故C错误；
D、因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝4Ω；
当电压表的示数UR′＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，则电流表示数变化范围是0.3A～0.5A，故D正确；
B、滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝10Ω，则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω，故B正确。
故选：BD。
13．为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有“”的字样（灯丝的电阻随温度的升高而变大），电源的电压恒为4.5V，则（ ）
A．当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.2A
B．当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为1：2
C．当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J
D．当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于0.125W
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当小灯泡正常发光时，其两端的电压UL＝2.5V，功率PL＝0.5W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.2A，故A正确；
B、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：
U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
则U滑：UL＝2V：2.5V＝4：5，故B错误；
C、10min内电路消耗的总电能：
W＝UIt＝4.5V×0.2A×10×60s＝540J，故C错误；
D、假设灯泡的电阻不变，当灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时的实际功率：
PL′＝＝×＝PL＝×0.5W＝0.125W，
因灯丝的电阻随温度的升高而变大，
所以，灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，温度低于正常发光时的温度，其阻值变小，
则此时灯泡的实际功率应大于0.125W，故D正确。
故选：AD。
三．作图题（共2小题）
14．根据如图所示的实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图并标明元件符号.
【解答】解：由实物图知，电流表、L1、开关、L2依次连接在电源两极上，电压表并联在电流表、L1、开关的两端，电路图如图所示：
。
15．根据图1中的电路图用笔画线代替导线把图2中的实物图连接起来（电源电压为3V，小灯泡的电阻为5Ω左右）。
【解答】解：由图1可知，该电路为混联电路；滑动变阻器与灯泡L1串联在一条支路中，灯泡L2在另一条支路中，电压表测量的是电源电压，电流表测量的是干路中的电流；
电源电压为3V，小灯泡的电阻为5Ω左右，则通过小灯泡L2的电流约为：I＝＝＝0.6A；在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的和，所以干路中的电流会大于0.6A，所以电流表选用大量程；由于电源电压为3V，所以电压表选用小量程；
根据电路图连接实物图如下：
四．实验探究题（共3小题）
16．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是 天平 。
（2）根据实验数据，小虎作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图丁。观察图丁，写出一种比较比热容大小的方法 比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小的吸热能量强 ；煤油和水的比热容之比是 1：2 。
（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该 小 （选填“大”或“小”）一些，原因是 水的比热容较大，温度变化不明显 。
（4）小龙同学选择用两种燃料将甲、乙两个装置中的水均加热至相同温度，她试图通过测量 消耗燃料的质量 来反映这两种燃料热值的大小关系。
（5）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），几种测温物质的相关数据如下表所示，为了减小热损失对实验的影响，应该选择 水银 温度计。
【解答】解：（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小的吸热能量强；
从图中可知，相同质量的煤油和水，从68℃升高到98℃，煤油用了10min，而水用了20min，故水吸收的热量为煤油吸收热量的两倍，根据Q＝cmΔt可知煤油和水的比热容之比是：1：2；
（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该小一些，原因是水的比热容较大，温度变化不明显；
（4）用两种燃料将初温和质量相同的水加热至相同温度，水吸收的热量相同，加热所需燃料的质量越小，燃料的热值越大，所以可以通过测量消耗燃料的质量来反映两种燃料热值大小关系；
（5）当被测物体温度较高、质量较小时，为了使测量值更接近真实值，应该选比热容小的液体作为温度计的测温液体，这样液体升温快并且吸热没有那么多，而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多，因水银的比热容相对来说较小，所以应选择水银温度计。
故答案为：
（1）天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小物质的吸热能量强；1：2；
（3）小；水的比热容较大，温度变化不明显；
（4）消耗燃料的质量；
（5）水银。
17．在探究电流与电阻的关系实验中，器材如下：电压保持4.5V不变的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R各1个，滑动变阻器R1、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）请按图甲，在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移时电流表示数变小。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）根据实验需要测量的数据，设计了以下数据记录表格，请将表格补充完整。
（4）将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到设定值，记录两表示数。接着用10Ω的定值电阻进行实验，记录数据时与上一次实验相比滑片的位置更靠近 A右 （选填“左”或“右”）端。该实验中，滑动变阻器的作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
（5）依次更换定值电阻，重复实验，根据所测数据绘出如图丙所得的I﹣R图象，图中阴影部分表示的物理量是 电压 （选填“电压”、“电功率”或“电流”），它的大小是 2V 。
【解答】解：（1）滑片向右移时电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联，如图所示：
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置阻值最大处，即最右端，起到保护电路的作用；
（3）实验中应记录定值电阻的阻值和电路中的电流值，故表格为：
（4）因为＝为定值，所以当R定变大时，R滑也变大，才能保持其比值不变，故换上阻值较大的10Ω电阻进行实验时，滑动变阻器滑片的位置应更靠近右端；滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变；
（5）图中阴影部分“面积”等于电流与电阻之积，根据欧姆定律，U＝IR，故阴影部分“面积”表示的物理量是电压，它的大小为U＝0.2A×10Ω＝2V。
故答案为：（1）如图；（2）右；保护电路；（3）如上表中所示；（4）右；控制定值电阻两端的电压不变；（5）电压；2V。
18．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）小侨同学共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
（3）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 亮 （选填“亮”或“暗”）；小侨 不能 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（4）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 A （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压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，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
【解答】解：（1）从电源的正极出发，按照电流方向，电流经开关→滑动变阻器→从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出→灯泡→电源的负极，电流表要串联在电路中，电压表和灯泡并联，改正后的电路连接如图。
（2）电流表使用0～0.6A量程，每一个大格是0.2A，每一个小格是0.02A，电流表示数是0.24A。
灯泡的实际功率：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；
（3）由表格数据知，小灯泡两端的电压增大，电流增大，实际功率增大，小灯泡的亮度增大，故小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
小灯泡的电阻受温度影响较大，不能将小灯泡的电阻求平均值；
（4）利用定值电阻测量灯泡的额定功率的实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压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小灯泡的额定电压是U1，小灯泡和定值电阻是串联的，根据串联电路中电流处处相等，小灯泡的额定电流等于定值电阻中的电流，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流，即小灯泡的额定电流：I1＝I0＝，
小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝U1×＝。
故答案为：（1）如上图；（2）0.24；0.36；（3）亮；不能；（4）①A；③。
五．计算题（共2小题）
19．热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间用到热水，满足每天洗漱和洗澡的需要。燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的一种热水器。
燃气型热水器是曾经占领热水器市场的主流热水器，其优点就是即开即用，无需等待，而且占地面积较小，能为家庭节省很多空间。
如图所示为林内牌燃气热水器。其参数为：
额定产热水能力：燃料燃烧时每分钟可以把多少升的水的温度提高25℃。
热效率：燃料燃烧时使水吸收的的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
（1）燃料燃烧时是将燃料的 化学 能转化为内能，通过 热传递 使水的内能增加。
（2）将16L的水温度升高25℃，水吸收的热量为多少？
（3）深秋，该热水器每分钟可将多少初温为10℃的水升高到60℃？若某次洗澡用时10min，需要燃烧多少m3的天然气？（q天然气＝3.2×107J/m3，计算结果小数点后保留2位）
【解答】解：（1）燃料燃烧时是将燃料的化学能转化为内能的过程，再对水加热，使水的温度升高，因此是通过热传递使水的内能增加；
（2）由ρ＝可得，16L水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×16×10﹣3m3＝16kg，
则水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×16kg×25℃＝1.68×106J；
（3）由表格可知额定产热水能力为16L/min，已知16L水吸收的热量为Q吸＝1.68×106J，
则该热水器每分钟可将初温为10℃的水升高到60℃的质量为：m′＝＝＝8kg；
若洗澡用时10min，则水的热量为：Q吸′＝10×1.68×106J＝1.68×107J，
由表格可知天然气的热效率为90%，
则天然气完全燃烧需要放出的热量为：Q放＝＝＝1.87×107J，
根据q＝可得需要燃烧的天然气体积：
V天然气＝＝≈0.58m3。
答：（1）燃料燃烧时是将燃料的化学能转化为内能，通过热传递使水的内能增加。
（2）将16L的水温度升高25℃，水吸收的热量为1.68×106J；
（3）深秋，该热水器每分钟可将8kg的初温为10℃的水升高到60℃；若某次洗澡用时10min，需要燃烧0.58m3的天然气。
20．小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如图甲所示，如图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
（1）额定加热电流？
（2）开关S接哪个触点，浴足盆处于加热状态？R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min电能表（如图表所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
【解答】解：
（1）由表中数据知，浴足盆的额定加热功率是880W，
由P＝UI可得，额定加热电流：
I加热＝＝＝4A；
（2）由电路图知，S接b时只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。
由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝55Ω，
保温状态下，由串联电路的特点和P＝可得总电阻：R总＝＝＝484Ω，
则R1＝R总﹣R2＝484Ω﹣55Ω＝429Ω；
（3）由图乙可知，电能表上标有3000r/kW•h，3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000r，
则表盘转过30转时，浴足盆消耗的电能：W＝kW•h×30＝kW•h；
此时浴足盆加热的实际电功率：P实＝＝＝0.6kW＝600W。
答：（1）额定加热电流为4A；
（2）开关S接b触点，浴足盆处于加热状态；R1和R2的阻值分别为429Ω和55Ω；
（3）浴足盆加热的实际电功率为600W。
六．综合能力题（共1小题）
21．阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 b 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 内 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。
（2）LED灯主要由 半导体 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 光 能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 低 （选填“高”或“低”）。
（3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 串联 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
【解答】解：（1）白天光线强时，S与b接通，太阳能转换为电能；太阳能电池板是利用内光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能；
（2）发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成；根据题意知，LED的发光原理是直接把电能转换成光能，其电热转换损耗的能量较白炽灯低，因而其发光效率较高；
（3）由于太阳能电池板的电压为24V，而LED发光二极管的工作电压为2～4V，低于太阳能电池板电压，所以应将它们串联接在电路中。
故答案为：（1）b；内；（2）半导体；光；低；（3）串联。
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日期：2022/1/6 18:20:55；用户：思考乐中学部；邮箱：zhangmian@qq.cm；学号：21487918测温物质
酒精
煤油
水银
比热容[J/（kg•℃）]
2×103
2.1×103
0.14×103
标准气压下沸点（℃）
78
180〜310
356.7
实验次序
1
2
3
4
5
①
5
10
15
20
25
②
/
/
/
/
/
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
7.1
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
型号
JSQ31﹣R32F
类型
强排
额定产热水能力（L/min）
16
额定热负荷（kw）
31
额定最小热负荷（kw）
2
热效率
90
适用水压（MPa）
0.07～1.0
质量（kg）
15.5
额定电压（V）
AC220
型号
MUY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100V
测温物质
酒精
煤油
水银
比热容[J/（kg•℃）]
2×103
2.1×103
0.14×103
标准气压下沸点（℃）
78
180〜310
356.7
实验次序
1
2
3
4
5
① 电阻/Ω
5
10
15
20
25
② 电流/A
/
/
/
/
/
实验次序
1
2
3
4
5
①电阻/Ω
5
10
15
20
25
②电流/A
/
/
/
/
/
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
0.24
7.1
0.36
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
型号
JSQ31﹣R32F
类型
强排
额定产热水能力（L/min）
16
额定热负荷（kw）
31
额定最小热负荷（kw）
2
热效率
90
适用水压（MPa）
0.07～1.0
质量（kg）
15.5
额定电压（V）
AC220
型号
MUY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100V
A．炒鸡块时，不断翻炒鸡块是利用了做功的方法使鸡块内能增加
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C．鸡汤需要很长时间才能凉下来，是因为比热容较小的缘故
D．向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，是由于温度越高分子热运动越剧烈
2．我国在今年已进行了47次运载火箭发射，不仅创我国年度发射次数新高，而且有望再次居全球各国运载火箭年度发射次数第一。下列有关火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．火箭的发射过程，燃料燃烧过程中热值不断增大
D．火箭升空的过程中，其发动机的效率可以达到100%
3．刚搬新家的小超对家里卫生间的电路进行探究，发现照明灯和换气扇能同时使用，也能独立使用，图中最符合此卫生间电路特点的是（ ）
A．B．
C．D．
4．如图所示的电子元件简称LED，当把LED接入电路，电流由正极经过LED流向负极时，LED发光，反之则不发光。下列有关说法中正确的是（ ）
A．LED发光，说明LED两端一定有电压
B．LED是由绝缘体材料制成的
C．接入电路的LED不发光时，LED两端没有电压
D．LED发光，电线内自由电子的定向移动方向是由正极经过LED流向负极
5．下列选项中，能用如图所示的图象表示的是（ ）
A．探究电流与电阻关系的实验中，变阻器接入阻值R1与定值电阻R的关系
B．探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻R和它两端电压U的关系
C．探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c与物体质量m的关系
6．如图所示的油量表工作原理图，油量表由电流表改装，当油箱里的油量变化时，电路总功率为P总，定值电阻的功率为P定，定值电阻两端的电压为U定，电路的总电阻为R总，电路中电流为I，则这些物理量随I变化的图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．只利用电能表就能测出用电器的电功率
B．此时电能表的示数为2508.6J
C．这个电能表正常工作的电流可以大于20A
D．接在这个电能表上的用电器每消耗0.5kW•h的电能，电能表上的转盘转过1800转
8．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A．乙是小灯泡的I﹣U图像
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1：2
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W
二．多选题（共5小题）
9．某台四冲程内燃机，转速为3000revs/min，它的一个工作冲程如图所示，下列关于汽油机工作的说法正确的是（ ）
A．汽油机每秒完成50个工作循环，做功25次
B．图示冲程中，机械能转化为内能
C．这台内燃机完成一个冲程的时间s
D．汽油燃烧时，内能增大，汽油的热值不变
10．如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路同时发生的故障是（ ）
A．开关断路B．灯L2断路C．灯 L1断路D．灯L2短路
11．如图所示电路中有两个小灯泡，两个电表（电流表或电压表），在图中〇内填入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。则下列符合要求的是（ ）
A．a为小灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为小灯泡，c为电压表
C．a为电流表，b为电流表，c为小灯泡
D．a为小灯泡，b为电压表，c为电压表
12．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 5Ω”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过正常电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的正常工作电流是0.6A
B．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω
C．电压表示数变化范围是0﹣3V
D．电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A
13．为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有“”的字样（灯丝的电阻随温度的升高而变大），电源的电压恒为4.5V，则（ ）
A．当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.2A
B．当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为1：2
C．当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J
D．当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于0.125W
三．作图题（共2小题）
14．根据如图所示的实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图并标明元件符号.
15．根据图1中的电路图用笔画线代替导线把图2中的实物图连接起来（电源电压为3V，小灯泡的电阻为5Ω左右）。
四．实验探究题（共3小题）
16．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是 。
（2）根据实验数据，小虎作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图丁。观察图丁，写出一种比较比热容大小的方法 ；煤油和水的比热容之比是 。
（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该 （选填“大”或“小”）一些，原因是 。
（4）小龙同学选择用两种燃料将甲、乙两个装置中的水均加热至相同温度，她试图通过测量 来反映这两种燃料热值的大小关系。
（5）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），几种测温物质的相关数据如下表所示，为了减小热损失对实验的影响，应该选择 温度计。
17．在探究电流与电阻的关系实验中，器材如下：电压保持4.5V不变的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R各1个，滑动变阻器R1、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）请按图甲，在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移时电流表示数变小。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。
（3）根据实验需要测量的数据，设计了以下数据记录表格，请将表格补充完整。
（4）将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到设定值，记录两表示数。接着用10Ω的定值电阻进行实验，记录数据时与上一次实验相比滑片的位置更靠近 （选填“左”或“右”）端。该实验中，滑动变阻器的作用是 。
（5）依次更换定值电阻，重复实验，根据所测数据绘出如图丙所得的I﹣R图象，图中阴影部分表示的物理量是 （选填“电压”、“电功率”或“电流”），它的大小是 。
18．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）小侨同学共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
（3）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 （选填“亮”或“暗”）；小侨 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（4）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压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，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
五．计算题（共2小题）
19．热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间用到热水，满足每天洗漱和洗澡的需要。燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的一种热水器。
燃气型热水器是曾经占领热水器市场的主流热水器，其优点就是即开即用，无需等待，而且占地面积较小，能为家庭节省很多空间。
如图所示为林内牌燃气热水器。其参数为：
额定产热水能力：燃料燃烧时每分钟可以把多少升的水的温度提高25℃。
热效率：燃料燃烧时使水吸收的的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
（1）燃料燃烧时是将燃料的 能转化为内能，通过 使水的内能增加。
（2）将16L的水温度升高25℃，水吸收的热量为多少？
（3）深秋，该热水器每分钟可将多少初温为10℃的水升高到60℃？若某次洗澡用时10min，需要燃烧多少m3的天然气？（q天然气＝3.2×107J/m3，计算结果小数点后保留2位）
20．小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如图甲所示，如图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
（1）额定加热电流？
（2）开关S接哪个触点，浴足盆处于加热状态？R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min电能表（如图表所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
六．综合能力题（共1小题）
21．阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。
（2）LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 （选填“高”或“低”）。
（3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
广东省深圳市2021-2022学年第一学期期末九年级物理模拟卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．下列由日常生活联想到的物理知识中正确的是（ ）
A．炒鸡块时，不断翻炒鸡块是利用了做功的方法使鸡块内能增加
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C．鸡汤需要很长时间才能凉下来，是因为比热容较小的缘故
D．向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，是由于温度越高分子热运动越剧烈
【解答】解：A、炒鸡块时利用了热传递的方法使鸡块内能增加，故A错误；
B、鸡汤沸腾以后，吸收热量，部分汤中的水汽化，鸡汤质量减少，因为温度不变，所以其内能减小，故B错误；
C、鸡汤需要很长时间才能凉下来，是因为鸡汤表面覆盖着油层，减缓了汤汁的汽化，能减少热量的散失，故C错误；
D、向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，属扩散现象，是由于温度越高分子热运动越剧烈造成的，故D正确。
故选：D。
2．我国在今年已进行了47次运载火箭发射，不仅创我国年度发射次数新高，而且有望再次居全球各国运载火箭年度发射次数第一。下列有关火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．火箭的发射过程，燃料燃烧过程中热值不断增大
D．火箭升空的过程中，其发动机的效率可以达到100%
【解答】解：A、火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值大，热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误；
B、火箭属于热机，热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，相当于内燃机的做功冲程，故B正确；
C、因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不变，故C错误；
D、由于燃料不能完全燃烧、热量损失、克服摩擦损耗的能量，因此发动机的效率不能达到100%，故D错误。
故选：B。
3．刚搬新家的小超对家里卫生间的电路进行探究，发现照明灯和换气扇能同时使用，也能独立使用，图中最符合此卫生间电路特点的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：照明灯和换气扇能同时使用，也能独立使用，说明两者互不影响，即照明灯与换气扇应并联，且两支路上各有一个开关。由各选项图知，ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
4．如图所示的电子元件简称LED，当把LED接入电路，电流由正极经过LED流向负极时，LED发光，反之则不发光。下列有关说法中正确的是（ ）
A．LED发光，说明LED两端一定有电压
B．LED是由绝缘体材料制成的
C．接入电路的LED不发光时，LED两端没有电压
D．LED发光，电线内自由电子的定向移动方向是由正极经过LED流向负极
【解答】解：
A、LED发光是有电流，电压是形成电流的原因，有电压电路中才会有电流，故A正确；
B、发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，故B错误；
C、发光二极管是一种电子元件，简称LED。它具有单向导电性接入电路的LED不发光时，可能是LED两端有电压，但正负接线柱接反，故C错误；
D、正电荷定向移动的方向为电流方向，电线内自由电子定向移动的方向与电流方向相反，由负极经过LED流向正极，故D错误。
故选：A。
5．下列选项中，能用如图所示的图象表示的是（ ）
A．探究电流与电阻关系的实验中，变阻器接入阻值R1与定值电阻R的关系
B．探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻R和它两端电压U的关系
C．探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c与物体质量m的关系
【解答】解：观察图象可知，这是一个正比例函数图象，说明图象中两物理量之间是成正比的。
A、探究电流与电阻关系的实验中，保持电阻两端的电压不变，因为电源电压不变，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR，根据串联电路的分压特点知：＝＝定值，即变阻器接入阻值R1与定值电阻R成正比，故A符合题意；
B、探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压无关，故B不符合题意；
C、探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q是燃料本身的一种性质，与燃料质量m没有关系，故C不符合题意；
D、探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c是物质本身的一种性质，与物体质量m没有关系，故D不符合题意。
故选：A。
6．如图所示的油量表工作原理图，油量表由电流表改装，当油箱里的油量变化时，电路总功率为P总，定值电阻的功率为P定，定值电阻两端的电压为U定，电路的总电阻为R总，电路中电流为I，则这些物理量随I变化的图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；
根据串联电路的电阻关系可知，电路中的总电阻R总＝﹣R0，在电源电压不变时，总电阻随电流的增大而减小；
当油量增大时，滑动变阻器的滑片向下移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；
A、根据P＝UI可知，电路的总功率P总与电流I成正比，但总功率不能为0，故A错误；
B、根据P＝I2R0可知，定值电阻的功率P定与电流I成二次函数的关系，但定值电阻的功率不能为0，故B错误；
C、根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压U定与电流I成正比，U定不能为0，故C正确；
D、电路中的总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，是反比例函数关系，故D错误。
故选：C。
7．如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．只利用电能表就能测出用电器的电功率
B．此时电能表的示数为2508.6J
C．这个电能表正常工作的电流可以大于20A
D．接在这个电能表上的用电器每消耗0.5kW•h的电能，电能表上的转盘转过1800转
【解答】解：A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的工具，故A错误；
B、由图可知，此时电能表的示数为2508.6kW•h，故B错误；
C、这个电能表额定最大电流是20A，故C错误；
D、由电能表的表盘参数可知，电路中的用电器消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600转，则接在这个电能表上的用电器每消耗0.5kW•h的电能，电能表上的转盘转过1800转，故D正确。
故选：D。
8．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A．乙是小灯泡的I﹣U图像
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1：2
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W
【解答】解：（1）由图象可知乙为定值电阻的图像，当U＝4V时，I＝0.4A，
由欧姆定律可得，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故AB错误；
（2）将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.8A，IR＝0.4A，
所以甲消耗的电功率：P甲＝UIL＝4V×0.8A＝3.2W，
乙消耗的电功率：P乙＝UIR＝4V×0.4A＝1.6W，
则甲乙消耗的电功率之比：＝＝，故C错误；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V，符合题目条件，
则电路的总功率：P总＝U'I'＝5V×0.4A＝2W，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共5小题）
9．某台四冲程内燃机，转速为3000revs/min，它的一个工作冲程如图所示，下列关于汽油机工作的说法正确的是（ ）
A．汽油机每秒完成50个工作循环，做功25次
B．图示冲程中，机械能转化为内能
C．这台内燃机完成一个冲程的时间s
D．汽油燃烧时，内能增大，汽油的热值不变
【解答】解：A、内燃机转速为3000revs/min＝50r/s，则1s内飞轮转50转，共25个工作循环，对外做功25次，故A错误；
B、由图可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，所以该冲程是压缩冲程，发生的能量转化是机械能转化为内能，故B正确；
C、该内燃机1s内完成25个工作循环，共100个冲程，所以这台内燃机完成一个冲程的时间s，故C错误；
D、汽油燃烧时，汽油的化学能转化为内能，所以内能增大，热值是燃料本身的一种性质，与燃料的种类有关，所以当燃料燃烧时热值不变，故D正确。
故选：BD。
10．如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路同时发生的故障是（ ）
A．开关断路B．灯L2断路C．灯 L1断路D．灯L2短路
【解答】解：由图可知：L1与L2是串联电路，在电路中任意一处断开，则灯泡都不能工作。
导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，说明电路故障为开路；
当导线并联在ac两点间时，灯L1、L2均不发光，说明cd间有断路，即灯L2开路；当导线并联在bc两点间时，灯L1、L2均不发光，说明L1、L2开路开路；
当导线并联在cd两点间时，灯L1、L2均不发光，说明灯L1开路或开关开路；
当导线并联在bd两点间时，灯泡L1发光，说明灯L1正常，bd间发生断路，因此电路故障为灯L2与开关S均断路。
故选：AB。
11．如图所示电路中有两个小灯泡，两个电表（电流表或电压表），在图中〇内填入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。则下列符合要求的是（ ）
A．a为小灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为小灯泡，c为电压表
C．a为电流表，b为电流表，c为小灯泡
D．a为小灯泡，b为电压表，c为电压表
【解答】解：
A、a为小灯泡，b为电流表，c为电压表，开关闭合后，b接在了电源的两端，电源短路，故A错误；
B、a为电流表，b为小灯泡，c为电压表，开关闭合后，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量灯泡b的电流，两盏灯都发光，故B正确；
C、a为电流表，b为电流表，c为小灯泡，开关闭合后，电源短路，故C错误；
D、a为小灯泡，b为电压表，c为电压表，开关闭合后，电流的路径只有一条，两个灯泡串联在电路中，都发光，故D正确。
故选：BD。
12．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 5Ω”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过正常电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的正常工作电流是0.6A
B．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω
C．电压表示数变化范围是0﹣3V
D．电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、根据欧姆定律可知，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，故A错误；
C、灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，又因电压表的量程为0～3V，所以，电压表示数变化范围是2V～3V，故C错误；
D、因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝4Ω；
当电压表的示数UR′＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，则电流表示数变化范围是0.3A～0.5A，故D正确；
B、滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝10Ω，则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω，故B正确。
故选：BD。
13．为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有“”的字样（灯丝的电阻随温度的升高而变大），电源的电压恒为4.5V，则（ ）
A．当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.2A
B．当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为1：2
C．当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J
D．当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于0.125W
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当小灯泡正常发光时，其两端的电压UL＝2.5V，功率PL＝0.5W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝IL＝＝＝0.2A，故A正确；
B、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：
U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
则U滑：UL＝2V：2.5V＝4：5，故B错误；
C、10min内电路消耗的总电能：
W＝UIt＝4.5V×0.2A×10×60s＝540J，故C错误；
D、假设灯泡的电阻不变，当灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时的实际功率：
PL′＝＝×＝PL＝×0.5W＝0.125W，
因灯丝的电阻随温度的升高而变大，
所以，灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，温度低于正常发光时的温度，其阻值变小，
则此时灯泡的实际功率应大于0.125W，故D正确。
故选：AD。
三．作图题（共2小题）
14．根据如图所示的实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图并标明元件符号.
【解答】解：由实物图知，电流表、L1、开关、L2依次连接在电源两极上，电压表并联在电流表、L1、开关的两端，电路图如图所示：
。
15．根据图1中的电路图用笔画线代替导线把图2中的实物图连接起来（电源电压为3V，小灯泡的电阻为5Ω左右）。
【解答】解：由图1可知，该电路为混联电路；滑动变阻器与灯泡L1串联在一条支路中，灯泡L2在另一条支路中，电压表测量的是电源电压，电流表测量的是干路中的电流；
电源电压为3V，小灯泡的电阻为5Ω左右，则通过小灯泡L2的电流约为：I＝＝＝0.6A；在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的和，所以干路中的电流会大于0.6A，所以电流表选用大量程；由于电源电压为3V，所以电压表选用小量程；
根据电路图连接实物图如下：
四．实验探究题（共3小题）
16．如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是 天平 。
（2）根据实验数据，小虎作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图丁。观察图丁，写出一种比较比热容大小的方法 比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小的吸热能量强 ；煤油和水的比热容之比是 1：2 。
（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该 小 （选填“大”或“小”）一些，原因是 水的比热容较大，温度变化不明显 。
（4）小龙同学选择用两种燃料将甲、乙两个装置中的水均加热至相同温度，她试图通过测量 消耗燃料的质量 来反映这两种燃料热值的大小关系。
（5）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），几种测温物质的相关数据如下表所示，为了减小热损失对实验的影响，应该选择 水银 温度计。
【解答】解：（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小的吸热能量强；
从图中可知，相同质量的煤油和水，从68℃升高到98℃，煤油用了10min，而水用了20min，故水吸收的热量为煤油吸收热量的两倍，根据Q＝cmΔt可知煤油和水的比热容之比是：1：2；
（3）接下来比较酒精和煤油热值，小虎通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该小一些，原因是水的比热容较大，温度变化不明显；
（4）用两种燃料将初温和质量相同的水加热至相同温度，水吸收的热量相同，加热所需燃料的质量越小，燃料的热值越大，所以可以通过测量消耗燃料的质量来反映两种燃料热值大小关系；
（5）当被测物体温度较高、质量较小时，为了使测量值更接近真实值，应该选比热容小的液体作为温度计的测温液体，这样液体升温快并且吸热没有那么多，而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多，因水银的比热容相对来说较小，所以应选择水银温度计。
故答案为：
（1）天平；
（2）比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，控制两种液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力，温度变化小物质的吸热能量强；1：2；
（3）小；水的比热容较大，温度变化不明显；
（4）消耗燃料的质量；
（5）水银。
17．在探究电流与电阻的关系实验中，器材如下：电压保持4.5V不变的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R各1个，滑动变阻器R1、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）请按图甲，在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移时电流表示数变小。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 右 （选填“左”或“右”）端。
（3）根据实验需要测量的数据，设计了以下数据记录表格，请将表格补充完整。
（4）将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到设定值，记录两表示数。接着用10Ω的定值电阻进行实验，记录数据时与上一次实验相比滑片的位置更靠近 A右 （选填“左”或“右”）端。该实验中，滑动变阻器的作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
（5）依次更换定值电阻，重复实验，根据所测数据绘出如图丙所得的I﹣R图象，图中阴影部分表示的物理量是 电压 （选填“电压”、“电功率”或“电流”），它的大小是 2V 。
【解答】解：（1）滑片向右移时电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联，如图所示：
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置阻值最大处，即最右端，起到保护电路的作用；
（3）实验中应记录定值电阻的阻值和电路中的电流值，故表格为：
（4）因为＝为定值，所以当R定变大时，R滑也变大，才能保持其比值不变，故换上阻值较大的10Ω电阻进行实验时，滑动变阻器滑片的位置应更靠近右端；滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变；
（5）图中阴影部分“面积”等于电流与电阻之积，根据欧姆定律，U＝IR，故阴影部分“面积”表示的物理量是电压，它的大小为U＝0.2A×10Ω＝2V。
故答案为：（1）如图；（2）右；保护电路；（3）如上表中所示；（4）右；控制定值电阻两端的电压不变；（5）电压；2V。
18．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）小侨同学共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
（3）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 亮 （选填“亮”或“暗”）；小侨 不能 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（4）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 A （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压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，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
【解答】解：（1）从电源的正极出发，按照电流方向，电流经开关→滑动变阻器→从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出→灯泡→电源的负极，电流表要串联在电路中，电压表和灯泡并联，改正后的电路连接如图。
（2）电流表使用0～0.6A量程，每一个大格是0.2A，每一个小格是0.02A，电流表示数是0.24A。
灯泡的实际功率：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；
（3）由表格数据知，小灯泡两端的电压增大，电流增大，实际功率增大，小灯泡的亮度增大，故小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
小灯泡的电阻受温度影响较大，不能将小灯泡的电阻求平均值；
（4）利用定值电阻测量灯泡的额定功率的实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压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小灯泡的额定电压是U1，小灯泡和定值电阻是串联的，根据串联电路中电流处处相等，小灯泡的额定电流等于定值电阻中的电流，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流，即小灯泡的额定电流：I1＝I0＝，
小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝U1×＝。
故答案为：（1）如上图；（2）0.24；0.36；（3）亮；不能；（4）①A；③。
五．计算题（共2小题）
19．热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间用到热水，满足每天洗漱和洗澡的需要。燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的一种热水器。
燃气型热水器是曾经占领热水器市场的主流热水器，其优点就是即开即用，无需等待，而且占地面积较小，能为家庭节省很多空间。
如图所示为林内牌燃气热水器。其参数为：
额定产热水能力：燃料燃烧时每分钟可以把多少升的水的温度提高25℃。
热效率：燃料燃烧时使水吸收的的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
（1）燃料燃烧时是将燃料的 化学 能转化为内能，通过 热传递 使水的内能增加。
（2）将16L的水温度升高25℃，水吸收的热量为多少？
（3）深秋，该热水器每分钟可将多少初温为10℃的水升高到60℃？若某次洗澡用时10min，需要燃烧多少m3的天然气？（q天然气＝3.2×107J/m3，计算结果小数点后保留2位）
【解答】解：（1）燃料燃烧时是将燃料的化学能转化为内能的过程，再对水加热，使水的温度升高，因此是通过热传递使水的内能增加；
（2）由ρ＝可得，16L水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×16×10﹣3m3＝16kg，
则水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×16kg×25℃＝1.68×106J；
（3）由表格可知额定产热水能力为16L/min，已知16L水吸收的热量为Q吸＝1.68×106J，
则该热水器每分钟可将初温为10℃的水升高到60℃的质量为：m′＝＝＝8kg；
若洗澡用时10min，则水的热量为：Q吸′＝10×1.68×106J＝1.68×107J，
由表格可知天然气的热效率为90%，
则天然气完全燃烧需要放出的热量为：Q放＝＝＝1.87×107J，
根据q＝可得需要燃烧的天然气体积：
V天然气＝＝≈0.58m3。
答：（1）燃料燃烧时是将燃料的化学能转化为内能，通过热传递使水的内能增加。
（2）将16L的水温度升高25℃，水吸收的热量为1.68×106J；
（3）深秋，该热水器每分钟可将8kg的初温为10℃的水升高到60℃；若某次洗澡用时10min，需要燃烧0.58m3的天然气。
20．小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如图甲所示，如图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
（1）额定加热电流？
（2）开关S接哪个触点，浴足盆处于加热状态？R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min电能表（如图表所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
【解答】解：
（1）由表中数据知，浴足盆的额定加热功率是880W，
由P＝UI可得，额定加热电流：
I加热＝＝＝4A；
（2）由电路图知，S接b时只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的功率较大，为加热状态；S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。
由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝55Ω，
保温状态下，由串联电路的特点和P＝可得总电阻：R总＝＝＝484Ω，
则R1＝R总﹣R2＝484Ω﹣55Ω＝429Ω；
（3）由图乙可知，电能表上标有3000r/kW•h，3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000r，
则表盘转过30转时，浴足盆消耗的电能：W＝kW•h×30＝kW•h；
此时浴足盆加热的实际电功率：P实＝＝＝0.6kW＝600W。
答：（1）额定加热电流为4A；
（2）开关S接b触点，浴足盆处于加热状态；R1和R2的阻值分别为429Ω和55Ω；
（3）浴足盆加热的实际电功率为600W。
六．综合能力题（共1小题）
21．阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与 b 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 内 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。
（2）LED灯主要由 半导体 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 光 能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 低 （选填“高”或“低”）。
（3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 串联 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
【解答】解：（1）白天光线强时，S与b接通，太阳能转换为电能；太阳能电池板是利用内光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能；
（2）发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成；根据题意知，LED的发光原理是直接把电能转换成光能，其电热转换损耗的能量较白炽灯低，因而其发光效率较高；
（3）由于太阳能电池板的电压为24V，而LED发光二极管的工作电压为2～4V，低于太阳能电池板电压，所以应将它们串联接在电路中。
故答案为：（1）b；内；（2）半导体；光；低；（3）串联。
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日期：2022/1/6 18:20:55；用户：思考乐中学部；邮箱：zhangmian@qq.cm；学号：21487918测温物质
酒精
煤油
水银
比热容[J/（kg•℃）]
2×103
2.1×103
0.14×103
标准气压下沸点（℃）
78
180〜310
356.7
实验次序
1
2
3
4
5
①
5
10
15
20
25
②
/
/
/
/
/
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
7.1
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
型号
JSQ31﹣R32F
类型
强排
额定产热水能力（L/min）
16
额定热负荷（kw）
31
额定最小热负荷（kw）
2
热效率
90
适用水压（MPa）
0.07～1.0
质量（kg）
15.5
额定电压（V）
AC220
型号
MUY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100V
测温物质
酒精
煤油
水银
比热容[J/（kg•℃）]
2×103
2.1×103
0.14×103
标准气压下沸点（℃）
78
180〜310
356.7
实验次序
1
2
3
4
5
① 电阻/Ω
5
10
15
20
25
② 电流/A
/
/
/
/
/
实验次序
1
2
3
4
5
①电阻/Ω
5
10
15
20
25
②电流/A
/
/
/
/
/
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
0.24
7.1
0.36
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
型号
JSQ31﹣R32F
类型
强排
额定产热水能力（L/min）
16
额定热负荷（kw）
31
额定最小热负荷（kw）
2
热效率
90
适用水压（MPa）
0.07～1.0
质量（kg）
15.5
额定电压（V）
AC220
型号
MUY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100V
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