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2022-2023学年吉林省长春市朝阳区九年级（上）期中物理试卷（含答案解析）
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这是一份2022-2023学年吉林省长春市朝阳区九年级（上）期中物理试卷（含答案解析），共18页。
2022-2023学年吉林省长春市朝阳区九年级（上）期中物理试卷
1. 下列粒子中带负电的是( )
A. 电子 B. 原子 C. 分子 D. 原子核
2. 以下用品中，在通常情况下属于导体的是( )
A. 橡皮擦 B. 铅笔芯 C. 玻璃杯 D. 塑料尺
3. 下列做法能改变某段导体电阻大小的是( )
A. 导体两端的电压 B. 导体的横截面积 C. 通过导体的电流 D. 导体所处的位置
4. 下列所示的四幅图，说法正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中小朋友下滑时，内能转化为机械能
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
5. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )
A. 7% B. 28% C. 31% D. 34%
6. 如图用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，两金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒带负电 B. 玻璃棒得到了电子
C. 两金属箔片带同种电荷 D. 两金属箔片带异种电荷
7. 如图所示，电阻R1、R2串联，且R1=2Ω，R2=4Ω，下列关系正确的是( )
A. U1：U2=1：1
B. U1：U2=2：1
C. I1：I2=1：1
D. I1：I2=1：2
8. 如图所示，开关都闭合后，两灯均正常发光，两表都有示数。下列判断正确的是( )
A. L1、L2串联
B. L1、L2两端的电压不相同
C. A1表的示数大于A2表的示数
D. 仅断开S2，电流表A2的示数变小
9. 质量相等的水和砂石(c水>c砂石)，在吸收相同的热量后，则( )
A. 水的温度变化较大 B. 砂石的温度变化较大
C. 它们的温度变化相同 D. 砂石的温度一定比水的温度高
10. 医院入口处的扫码测温系统工作时，扫码为绿码，开关S1闭合；测温正常，开关S2闭合，只有扫码为绿码且测温正常，系统才会启动电动机打开闸门放行，下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11. 做好消毒、勤洗手、外出戴口罩、接种疫苗都是新冠肺炎的有效预防措施。
(1)利用酒精消毒时，人们闻到了酒精的气味，这是______现象，温度越高，分子运动越______。
(2)人们用40℃的热水洗手，通过______的方式增加了手的内能，此过程中手______热量。
(3)一只符合规格的N95口罩中间的带电熔喷布可以吸起小纸屑，说明带电体具有______的性质。
(4)密封在注射器筒内的空气压缩到一定程度就很难再压缩，这是由于分子间存在______力。
12. 如图是一位“发明家”设计的一种水动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池(一部分电能供用电器使用)。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机______(填“能”或“不能”)持续运转，因为它违背了______定律。
13. 为了节约能源，电动汽车和油电混合动力汽车很受消费者的喜爱。电动汽车的电池在充电时，相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)；汽车发动机用水来冷却，是利用了水______大的特点；汽车转向灯之间是______联的；汽车上的内燃机工作时提供动力的是______冲程。
14. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农村绿色发展，大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将质量为2kg，初温为20℃的水加热到40℃，水吸收的热量是______ J；若煤气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要消耗煤气______m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，煤气热值为4.0×107J/m3]
15. 如图甲，实验时向试管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积______(选填“变大”、“不变”或“变小”)，说明分子间有______。另一小组用的是图乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验，你觉得图______的实验效果更好。
16. 如图所示，将两个不同材质的金属片A、B分别插入土豆，制成了土豆电池。
(1)闭合开关S，发光二极管发光。则可以判断金属片A是土豆电池的______极。
(2)若将土豆上的金属片A、B互换位置，闭合开关发现发光二极管不发光，这是因为发光二极管具有______性，此时土豆电池的正负极之间______(选填“有”或“没有”)电压。
(3)发光二极管发光时，图中CD段导线内自由电子的移动方向是______(选填“从C至D”或“从D至C”)。
17. 同学们为了“探究串联电路的电压关系”，设计的实验电路如图甲所示，所用电源电压为4.5V。
(1)根据电路图甲，小明进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小明实验过程中开关处于______状态；在串联电路中，开关位置的改变______(选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制；为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选择规格______的小灯泡进行实验。
(2)小明根据图甲连接好电路后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，出现此现象的原因是______。改正后多次进行实验，得出规律。
(3)同组的小刚同学，为了实验操作方便，设计了如图丙所示的电路图，当开关S闭合，S1断开时，电压表示数为______ V。
18. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。
(1)电源电压为______ V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
(2)滑片从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当P分别位于c、d两位置时，电压表示数分别为Uc和Ud，滑动变阻器连入电路中的阻值分别为Rc和Rd，则UcUd______RcRd(选填“>”、“<”或“=”)。
19. 探究小组用如甲所示装置“探究电流与电压的关系”，其中电源为6V的学生电源(电压恒定)，滑动变阻器规格为“50Ω2A”。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接(要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大)。
(2)电路连接检查无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，若两表均完好，则故障是______。
(3)排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如乙所示，根据表中数据可归纳得出结论：______。
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①探究小组将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路，按规范的实验步骤进行操作，根据记录的数据绘制图丙所示的图象，则实验过程中控制定值电阻两端电压为______ V不变，图中阴影部分“面积”表示的物理量是______。
②实验中，学生电源损坏，用新干电池串联的电池组替代，若要完成上述实验，5只电阻都要用到，则干电池组最多不能超过______节。
20. 小勇学习了电学的有关知识后，做如下实验。
(1)小勇利用如图甲的电路测量某定值电阻R的阻值。
①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“a”或“b”)端。
②实验中，移动滑片P至某位置，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，则R的阻值为______Ω。
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的______值，作为R的阻值。
(2)小勇得知某热敏电阻的阻值随温度变化图象如图丙，就利用该热敏电阻制作温控报警器，报警器电路的一部分如图丁所示，电源电压为12V。当环境温度达到或超过50℃时，电压U2达到或超过9V并触发报警器(图中未画出)报警。则图中______(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一定值电阻的阻值为______Ω。
21. “水和食用油”是生活中不可缺少的食品。为了研究水和食用油的吸热能力，探究小组把水和食用油分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，如图甲所示。
(1)实验中，在烧杯中分别装入______(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油。
(2)实验中，水和食用油吸收热量的多少是通过______体现的。
(3)根据实验数据绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。其中图线______(选填“A”或“B”)对应的液体是水，它们的比热容之比cA：cB=______。
22. 如图所示电路中，已知R1=40Ω，R2=10Ω。当开关闭合后，电流表的示数为0.3A。求：
(1)R1两端电压；
(2)干路中的电流。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：物质是由分子或原子组成的，原子核带的正电荷数等于核外电子带的负电荷数，原子、分子对外不显电性。原子由原子核和核外带负电的电子组成，电子带负电，原子核中质子带正电、中子不带电。
故选：A。
原子由原子核和核外带负电的电子组成。
本题考查了原子的结构及粒子的带电情况，为基础题。
2.【答案】B
【解析】解：
A、橡皮擦不容易导电，属于绝缘体，故A错误；
B、铅笔芯的材料是碳，容易导电，属于导体，故B正确；
C、玻璃杯不容易导电，属于绝缘体，故C错误；
D、塑料尺不容易导电，属于绝缘体；故D错误。
故选：B。
容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体，根据导体和绝缘体的定义即可作出判断。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
3.【答案】B
【解析】解：导体电阻大小和导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压、导体所处的位置无关，所以改变导体的横截面积能改变电阻的大小，故B正确。
故选：B。
导体电阻大小的影响因素：导体的材料、长度和横截面积以及温度。电阻是导体阻碍电流的性质，和导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关。
此题主要考查的是学生对电阻大小影响因素的理解和掌握，属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解：A、甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气对外做功，将内能转化为机械能，自身的内能减少，故A错误；
B、乙图中小朋友下滑时，摩擦生热，机械能转化为内能，故B错误；
C、丙图中活塞向上运动是内燃机的压缩冲程，故C错误；
D、丁图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故D正确．
故选D.
(1)物体对外做功，内能减小，温度降低；
(2)克服摩擦做功，可以将机械能转化为内能；
(3)在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；压缩冲程中活塞向上运动，压缩气体，机械能转化为内能；
(4)分子间既有引力也有斥力．
本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力，主要是热学相关知识，难度不大．
5.【答案】D
【解析】解：
由内燃机的能量流向图知，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的34%，即内燃机的效率为34%。
故选：D。
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。
此题考查了学生对热机效率认识和理解，属于一道基础性题目。
6.【答案】C
【解析】解：
AB、用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子带正电，故AB错误；
CD、当带正电的玻璃棒与金属球接触时，一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒，两金属箔由于失去电子都带上正电荷，因相互排斥而张开，故C正确，D错误。
故选：C。
(1)人们规定，用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子带负电；
(2)电荷规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查了两种电荷及电荷间的作用规律，属于基本内容，比较简单。
7.【答案】C
【解析】解：由图可知两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，所以I1：I2=1：1，故C正确，D错误；
根据欧姆定律可得两电阻两端的电压之比：U1U2=I1R1I2R2=1×2Ω1×4Ω=12，故AB错误。
故选：C。
由图可知两电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流之比，根据欧姆定律计算两电阻两端的电压之比。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解：A、由电路图可知，开关都闭合后，L1、L2并列连接在电源两端，即两灯并联，故A错误；
B、因为并联电路各支路两端的电压相等，所以L1、L2两端的电压相等，故B错误；
C、由电路图可知，电流表A1测量通过L1支路的电流，电流表A2测量干路中的电流，
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以A1表的示数小于A2表的示数，故C错误；
D、因为并联电路各支路互不影响，所以仅断开S2时，通过L1支路的电流不变，即电流表A1的示数不变；通过干路的电流变小，即电流表A2的示数变小，故D正确。
故选：D。
(1)根据电路图判断两灯的连接方式；
(2)根据并联电路的电压规律可知L1、L2两端的电压关系；
(3)明确各电流表的测量对象，根据并联电路的电流规律可知A1表示数与A2表示数的关系；
(4)根据并联电路的特点可知两表的示数变化情况。
本题考查并联电路的特点应用，难度不大。
9.【答案】B
【解析】解：因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，砂石升高的温度较高，故B正确。
故选：B。
水的比热容较大表示：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握，理解“m、Q相同时，c大的Δt小”，可以借助Q=cmΔt帮助记忆。
10.【答案】D
【解析】解：
由题知，只有当扫码为绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当扫码不为绿码，或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，A图两开关并联，B图当两开关都闭合时，发生电源短路，这是不允许的，C图当开关S2闭合时，发生电源短路，这是不允许的，由此可知只有D图符合题意。
故选：D。
由题意可知，只有当绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
本题考查了电路的设计，正确分析两开关的连接方式是关键。
11.【答案】扩散 剧烈 热传递 吸收 吸引轻小物体 斥力
【解析】解：(1)利用酒精消毒时，人们闻到了酒精的气味，是酒精在空气中扩散，扩散说明分子在做无规则的运动，随着温度的升高，使得人闻到的酒精味越浓，是因为温度越高分子运动越剧烈；
(2)人们用40℃的热水洗手，水温高于人体温度，手吸收热量，这是通过热传递可以改变了内能；
(3)符合规格的N95口罩中间的带电熔喷布带有电荷，而带电体具有吸引轻小物体的性质，所以能吸起小纸屑；
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力，密封在注射器筒内的空气压缩到一定程度就很难再压缩，这是分子间存在斥力的表现。
故答案为：(1)扩散；剧烈；(2)热传递；吸收；(3)吸引轻小物体；(4)斥力。
(1)不同物质彼此进入对方的现象是扩散，温度越高扩散越快；
(2)热传递可以改变物体的内能，且总是从高温物体向低温物体传递热量；
(3)带电体具有吸引轻小物体的性质；
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力。
本题以口罩、消毒为载体考查分子动理论和内能的知识，属于简单的综合题。
12.【答案】不能 能量守恒
【解析】解：因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。不可能永远有供用电器工作的电。
故答案为：不能；能量守恒。
利用水发电，属于机械能转化为电能；利用抽水机抽水，属于电能转化为机械能。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，所以水的机械能和电能的总和会逐渐减小。
机械能和电能之间的转化并不是100%的转化，在转化的过程中总是会有部分能量的损失。
13.【答案】用电器 比热容 并 做功
【解析】解：(1)电动汽车的电池在充电时，因为电池在消耗电能，所以属于用电器；
(2)与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好；
(3)汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯之间是并联的；
(4)在做功冲程中的能量转化关系是内能转化机械能，使汽车获得动力。
故答案为：用电器；比热容；并；做功。
(1)在电路中，消耗电能的是用电器；
(2)水的比热容最大，与其它物质相比，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多；
(3)串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响；
(4)内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。
本题主要考查了电路的组成、串并联电路的识别、内燃机的工作原理以及比热容等知识的了解和掌握，是一道综合性的题目。
14.【答案】1.68×105 0.0042
【解析】解：水吸收的热量：Q吸=cm水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(40℃−20℃)=1.68×105J；
若煤气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则煤气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.68×105J，
需要消耗煤气的体积V=Q放q=1.68×105J4×107J/m3=0.0042m3。
故答案为：1.68×105；0.0042。
根据Q吸=cm水(t−t0)得出水吸收的热量；
根据Q放=Q吸得出则煤气完全燃烧放出的热量，根据V=Q放q得出需要消耗煤气的体积。
本题考查比热容和热值的有关计算，是一道综合题。
15.【答案】变小 间隙 乙
【解析】解：因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
图乙的实验效果更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，图乙中容器的上端横截面小，里面液体体积的变化更明显。
故答案为：变小；间隙；乙。
一切物质的分子间都存在间隙；管越细，体积变化越明显。
本题考查分子动理论，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
16.【答案】负 单向导电 有 从D至C
【解析】解：(1)由图可知，闭合开关S，发光二极管发光，说明电流从二极管的长脚流入、短脚流出，即电流从土豆电池的B端流出，经二极管流回A端，即金属片A是土豆电池的负极；
(2)若将土豆上的金属片A、B互换位置，闭合开关，二极管不发光，这是因为发光二极管具有单向导电性，此时土豆电池的正负极之间仍有电压；
(3)发光二极管发光时，图中CD段导线内电流的方向是从C至D，而自由电子的移动方向与电流方向相反，因此是从D至C。
故答案为：(1)负；(2)单向导电；有；(3)从D至C。
(1)在电源外部，电流从电源的正极流出，最后回到电源的负极；发光二极管的长脚是正极，短脚是负极，电流只能从正极流向负极，据此判断电池的正负极；
(2)二极管具有单向导电性；当二极管不发光时，电压依然存在；
(3)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
本题考查了对二极管单向导电特点的了解，对电压的认识，对电流方向的判断，属电学基础题。
17.【答案】闭合 不影响 不相同 电压表的正负极接反了 4.5
【解析】解：(1)把最后一根导线刚连接好，灯泡L1、L2就亮，说明连接电路时开关没有断开。在串联电路中，电流只有一条路径，所以开关位置的改变不影响它对用电器的控制。为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不相同的小灯泡进行实验；
(2)电压表的示数是两端从低电压到高电压的电压差，如果接反了就会出现指针向相反方向跑的情况。电压表示数如图乙所示，出现此现象的原因是电压表的正负极接反了；
(3)当开关S闭合，S1断开时，相当于电压表与整个电路并联，测量的是整个电路中的总电压，故为4.5V。
故答案为：(1)闭合；不影响；不相同；(2)电压表的正负极接反了；(3)4.5。
(1)把最后一根导线刚连接好，灯泡L1、L2就亮，说明连接电路时开关没有断开。在串联电路中，电流只有一条路径。为了使探究得出的结论具有普遍意义；
(2)电压表的示数是两端从低电压到高电压的电压差，如果接反了就会出现指针向相反方向跑的情况；
(3)当开关S闭合，S1断开时，相当于电压表与整个电路并联，测量的是整个电路中的总电压。
此题考查串联电路中电压的规律，有一点难度。
18.【答案】6 20 变大 >
【解析】解：由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I=0.2A，电压表的示数U2=4V，
由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R2=URI=4V0.2A=20Ω，
此时定值电阻两端的电压：U1=IR1=0.2A×10Ω=2V，此时定值电阻两端的电压最小，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U=U1+UR=2V+4V=6V；
(2)当滑动变阻器滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
根据U=IR可知此时定值电阻两端的电压最大，所以滑片从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压变大；
(3)由图可知P位于c时滑动变阻器接入电路的电阻小于滑片位于d时滑动变阻器接入电路的电阻，
根据欧姆定律可知Ic>Id，即UcRc>UdRd，
根据数学知识不等式的性质可得UcRcUd>UdRdUd，即UcRcUd>1Rd，
进一步整理可得UcUd>RcRd。
故答案为：(1)6；20；(2)变大；(3)>。
由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I=0.2A，电压表的示数U2=4V，
根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值，根据U=IR计算此时定值电阻两端的电压，此时定值电阻两端的电压最小，
根据串联电路电压规律计算电源电压：U=U1+UR=2V+4V=6V；
(2)当滑动变阻器滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据U=IR可知此时定值电阻两端的电压最大，进一步滑片从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压变化；
(3)由图可知P位于c时滑动变阻器接入电路的电阻小于滑片位于d时滑动变阻器接入电路的电阻，根据欧姆定律可知Ic>Id，即UcRc>UdRd，根据数学知识不等式的性质可比较UcUd与RcRd的大小关系。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，根据图象获取有用的信息是关键。
19.【答案】定值电阻短路 电阻一定时，电流跟电压成正比 2.5电压 5
【解析】解：(1)要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以，应把滑动变阻器的B接线柱接入电路，电路连接如图：
(2)正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是定值电阻短路；
(3)根据表中数据可知，电压与电流的比值不变，
即R=UI=0.5V0.1A=1.0V0.2A=1.5V0.3A=2.0V0.4A=5Ω，所以，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成正比；
(4)①由图丙可知，电流与电阻的乘积UV=IR=0.5A×5Ω=……=0.1V×25Ω=2.5V，为一定值，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
图丙中阴影部分为长方形，其面积等于IR，根据U=IR可知，阴影部分面积表示的物理量是电压。
②为了保证定值电阻两端电压为2.5V不变，则需要通过移动滑动变阻器来完成。根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时，根据图丙可知电路中电流为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，此时滑动变阻器两端的电压为：
U=IR大=0.1Ax50Ω=5V，此时电源电压为：U=2.5V+5V=7.5V，一节干电池电压为1.5V，因此干电池组最多不能超过5节。
故答案为：(1)如上图所示；(2)定值电阻短路；(3)电阻一定时，电流跟电压成正比；(4)①2.5；电压；②5。
(1)在“探究电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器应与电阻R、开关串联，由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路，且要求“滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大”，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，从而确定滑动变阻器接入的接线柱。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路是通路，再由电压表无示数分析故障的原因。
(3)根据表格数据得出结论。
(4)①根据电流与电阻的乘积为一定值得出结论；图丙中，阴影部分为长方形，根据欧姆定律U=IR分析。
②为了保证定值电阻两端电压为2.5V不变，则需要通过移动滑动变阻器来完成。根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变，当滑动变阻器阻值最大时，分得的电压最大，此时电源电压也最大，据此分析最多需要几节干电池。
本题探究电流与电压关系，考查电路连接、注意事项、故障分析、控制变量法、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力，属于有难度的题目。
20.【答案】b 10 平均 R1 300
【解析】解：
(1)①为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，即b端；
②由图乙可知电流表选用小量程，分度值为0.02V，其示数为0.2A，此时电压表的示数为2V，
根据I=UR可得R的阻值：R=UI=2V0.2A=10Ω；
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的平均值，作为R的阻值；
(2)图丁中R1、R2串联，由题知，当环境温度达到或超过50℃时，电压U2达到或超过9V并触发报警器报警；
由图丙可知，当温度升高时，该热敏电阻的阻值减小，由串联电路分压规律可知热敏电阻分得电压减小，则定值电阻分得电压增大；而温度升高时输出电压U2要增大，以触发报警，所以R2为定值电阻，而R1为热敏电阻；
由图丙可知，温度为50℃时，热敏电阻R1=100Ω，
根据串联电路电压的规律可知，热敏电阻R1两端的电压为：U1=U−U2=12V−9V=3V，
电路中的电流为：
I′=I1=U1R1=3V100Ω=0.03A，
则定值电阻R2的阻值为：
R2=U2I′=9V0.03A=300Ω。
故答案为：(1)①b；②10；③平均；(2)R1；300。
(1)①为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处；
②先确定电流表选用的量程、分度值，再读出电流表的示数，已知电压表的示数，根据欧姆定律I=UR算出R的阻值；
③多次测量求平均值可以减小误差；
(2)图丁中R1、R2串联，由图丙可知当温度升高时，该热敏电阻阻值减小，根据串联电路分压规律可知热敏电阻分得的电压以及定值电阻分得的电压如何变化，而根据题意可知温度升高时输出电压要升高，以触发报警，据此判断哪个电阻为热敏电阻；
由图丙判断出温度为50℃时热敏电阻的阻值，根据串联电路电压的规律算出热敏电阻两端的电压，由欧姆定律算出电路中的电流和定值电阻的阻值。
本题考查了伏安法测电阻以及欧姆定律的应用，2小题中判断哪个电阻为热敏电阻是本题的难点。
21.【答案】质量 加热时间 A 9：4
【解析】解：(1)物体吸收热量的多少与物体的质量有关，所以探究过程中需保证水和食用油的质量相等；
(2)实验过程中，用相同的加热器加热，在相同的时间内，加热器放出的热量相同，即水和食用油吸收的热量相同，故用加热时间来表示吸热的多少；
(3)由图可知，加热时间相同，即吸收的热量相同，A升高的温度低于B升高的温度，故A的吸热能力强，则A对应的液体是水；
由图可知，A的加热时间是B加热时间的1.5倍，A升高的温度是B升高温度的23，根据吸热公式可知：QA=cAm△tA，QB=cBm△tB，则：QAQB=cAmΔtAcBmΔtB，整理得：
1.5=cAcB×23，则：cAcB=94。
故答案为：(1)质量；(2)加热时间；(3)A；9：4。
(1)物体吸收热量的多少与物体的质量有关，探究过程中需保证物体的质量相等；
(2)用相同的加热器加热，在相同的时间内，加热器放出的热量相同，水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的；
(3)根据图象，利用Q吸=cmΔt分析。
此题考查了我们对于实验数据的分析能力，考查了对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活。
22.【答案】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。
(1)由欧姆定律可得R1两端电压：U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V；
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等，则电源的电压：U=U1=12V；
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I=I1+UR2=0.3A+12V10Ω=1.5A。
答：(1)电阻R1两端电压为12V；
(2)干路中的电流为1.5A。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。
(1)由欧姆定律可得R1两端电压；
(2)根据并联电路电压特点可知电源的电压U=U1；根据并联电路电流规律计算干路电流。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。属于基础题。
2022-2023学年吉林省长春市朝阳区九年级（上）期中物理试卷
1. 下列粒子中带负电的是( )
A. 电子 B. 原子 C. 分子 D. 原子核
2. 以下用品中，在通常情况下属于导体的是( )
A. 橡皮擦 B. 铅笔芯 C. 玻璃杯 D. 塑料尺
3. 下列做法能改变某段导体电阻大小的是( )
A. 导体两端的电压 B. 导体的横截面积 C. 通过导体的电流 D. 导体所处的位置
4. 下列所示的四幅图，说法正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中小朋友下滑时，内能转化为机械能
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
5. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )
A. 7% B. 28% C. 31% D. 34%
6. 如图用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，两金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒带负电 B. 玻璃棒得到了电子
C. 两金属箔片带同种电荷 D. 两金属箔片带异种电荷
7. 如图所示，电阻R1、R2串联，且R1=2Ω，R2=4Ω，下列关系正确的是( )
A. U1：U2=1：1
B. U1：U2=2：1
C. I1：I2=1：1
D. I1：I2=1：2
8. 如图所示，开关都闭合后，两灯均正常发光，两表都有示数。下列判断正确的是( )
A. L1、L2串联
B. L1、L2两端的电压不相同
C. A1表的示数大于A2表的示数
D. 仅断开S2，电流表A2的示数变小
9. 质量相等的水和砂石(c水>c砂石)，在吸收相同的热量后，则( )
A. 水的温度变化较大 B. 砂石的温度变化较大
C. 它们的温度变化相同 D. 砂石的温度一定比水的温度高
10. 医院入口处的扫码测温系统工作时，扫码为绿码，开关S1闭合；测温正常，开关S2闭合，只有扫码为绿码且测温正常，系统才会启动电动机打开闸门放行，下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11. 做好消毒、勤洗手、外出戴口罩、接种疫苗都是新冠肺炎的有效预防措施。
(1)利用酒精消毒时，人们闻到了酒精的气味，这是______现象，温度越高，分子运动越______。
(2)人们用40℃的热水洗手，通过______的方式增加了手的内能，此过程中手______热量。
(3)一只符合规格的N95口罩中间的带电熔喷布可以吸起小纸屑，说明带电体具有______的性质。
(4)密封在注射器筒内的空气压缩到一定程度就很难再压缩，这是由于分子间存在______力。
12. 如图是一位“发明家”设计的一种水动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池(一部分电能供用电器使用)。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机______(填“能”或“不能”)持续运转，因为它违背了______定律。
13. 为了节约能源，电动汽车和油电混合动力汽车很受消费者的喜爱。电动汽车的电池在充电时，相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)；汽车发动机用水来冷却，是利用了水______大的特点；汽车转向灯之间是______联的；汽车上的内燃机工作时提供动力的是______冲程。
14. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农村绿色发展，大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将质量为2kg，初温为20℃的水加热到40℃，水吸收的热量是______ J；若煤气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要消耗煤气______m3。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，煤气热值为4.0×107J/m3]
15. 如图甲，实验时向试管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积______(选填“变大”、“不变”或“变小”)，说明分子间有______。另一小组用的是图乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验，你觉得图______的实验效果更好。
16. 如图所示，将两个不同材质的金属片A、B分别插入土豆，制成了土豆电池。
(1)闭合开关S，发光二极管发光。则可以判断金属片A是土豆电池的______极。
(2)若将土豆上的金属片A、B互换位置，闭合开关发现发光二极管不发光，这是因为发光二极管具有______性，此时土豆电池的正负极之间______(选填“有”或“没有”)电压。
(3)发光二极管发光时，图中CD段导线内自由电子的移动方向是______(选填“从C至D”或“从D至C”)。
17. 同学们为了“探究串联电路的电压关系”，设计的实验电路如图甲所示，所用电源电压为4.5V。
(1)根据电路图甲，小明进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小明实验过程中开关处于______状态；在串联电路中，开关位置的改变______(选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制；为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选择规格______的小灯泡进行实验。
(2)小明根据图甲连接好电路后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，出现此现象的原因是______。改正后多次进行实验，得出规律。
(3)同组的小刚同学，为了实验操作方便，设计了如图丙所示的电路图，当开关S闭合，S1断开时，电压表示数为______ V。
18. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。
(1)电源电压为______ V，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
(2)滑片从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当P分别位于c、d两位置时，电压表示数分别为Uc和Ud，滑动变阻器连入电路中的阻值分别为Rc和Rd，则UcUd______RcRd(选填“>”、“<”或“=”)。
19. 探究小组用如甲所示装置“探究电流与电压的关系”，其中电源为6V的学生电源(电压恒定)，滑动变阻器规格为“50Ω2A”。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接(要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大)。
(2)电路连接检查无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，若两表均完好，则故障是______。
(3)排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如乙所示，根据表中数据可归纳得出结论：______。
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。
①探究小组将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路，按规范的实验步骤进行操作，根据记录的数据绘制图丙所示的图象，则实验过程中控制定值电阻两端电压为______ V不变，图中阴影部分“面积”表示的物理量是______。
②实验中，学生电源损坏，用新干电池串联的电池组替代，若要完成上述实验，5只电阻都要用到，则干电池组最多不能超过______节。
20. 小勇学习了电学的有关知识后，做如下实验。
(1)小勇利用如图甲的电路测量某定值电阻R的阻值。
①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“a”或“b”)端。
②实验中，移动滑片P至某位置，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，则R的阻值为______Ω。
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的______值，作为R的阻值。
(2)小勇得知某热敏电阻的阻值随温度变化图象如图丙，就利用该热敏电阻制作温控报警器，报警器电路的一部分如图丁所示，电源电压为12V。当环境温度达到或超过50℃时，电压U2达到或超过9V并触发报警器(图中未画出)报警。则图中______(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一定值电阻的阻值为______Ω。
21. “水和食用油”是生活中不可缺少的食品。为了研究水和食用油的吸热能力，探究小组把水和食用油分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，如图甲所示。
(1)实验中，在烧杯中分别装入______(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油。
(2)实验中，水和食用油吸收热量的多少是通过______体现的。
(3)根据实验数据绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。其中图线______(选填“A”或“B”)对应的液体是水，它们的比热容之比cA：cB=______。
22. 如图所示电路中，已知R1=40Ω，R2=10Ω。当开关闭合后，电流表的示数为0.3A。求：
(1)R1两端电压；
(2)干路中的电流。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：物质是由分子或原子组成的，原子核带的正电荷数等于核外电子带的负电荷数，原子、分子对外不显电性。原子由原子核和核外带负电的电子组成，电子带负电，原子核中质子带正电、中子不带电。
故选：A。
原子由原子核和核外带负电的电子组成。
本题考查了原子的结构及粒子的带电情况，为基础题。
2.【答案】B
【解析】解：
A、橡皮擦不容易导电，属于绝缘体，故A错误；
B、铅笔芯的材料是碳，容易导电，属于导体，故B正确；
C、玻璃杯不容易导电，属于绝缘体，故C错误；
D、塑料尺不容易导电，属于绝缘体；故D错误。
故选：B。
容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体，根据导体和绝缘体的定义即可作出判断。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
3.【答案】B
【解析】解：导体电阻大小和导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压、导体所处的位置无关，所以改变导体的横截面积能改变电阻的大小，故B正确。
故选：B。
导体电阻大小的影响因素：导体的材料、长度和横截面积以及温度。电阻是导体阻碍电流的性质，和导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关。
此题主要考查的是学生对电阻大小影响因素的理解和掌握，属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解：A、甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气对外做功，将内能转化为机械能，自身的内能减少，故A错误；
B、乙图中小朋友下滑时，摩擦生热，机械能转化为内能，故B错误；
C、丙图中活塞向上运动是内燃机的压缩冲程，故C错误；
D、丁图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故D正确．
故选D.
(1)物体对外做功，内能减小，温度降低；
(2)克服摩擦做功，可以将机械能转化为内能；
(3)在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；压缩冲程中活塞向上运动，压缩气体，机械能转化为内能；
(4)分子间既有引力也有斥力．
本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力，主要是热学相关知识，难度不大．
5.【答案】D
【解析】解：
由内燃机的能量流向图知，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的34%，即内燃机的效率为34%。
故选：D。
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。
此题考查了学生对热机效率认识和理解，属于一道基础性题目。
6.【答案】C
【解析】解：
AB、用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子带正电，故AB错误；
CD、当带正电的玻璃棒与金属球接触时，一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒，两金属箔由于失去电子都带上正电荷，因相互排斥而张开，故C正确，D错误。
故选：C。
(1)人们规定，用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子带负电；
(2)电荷规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查了两种电荷及电荷间的作用规律，属于基本内容，比较简单。
7.【答案】C
【解析】解：由图可知两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，所以I1：I2=1：1，故C正确，D错误；
根据欧姆定律可得两电阻两端的电压之比：U1U2=I1R1I2R2=1×2Ω1×4Ω=12，故AB错误。
故选：C。
由图可知两电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流之比，根据欧姆定律计算两电阻两端的电压之比。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解：A、由电路图可知，开关都闭合后，L1、L2并列连接在电源两端，即两灯并联，故A错误；
B、因为并联电路各支路两端的电压相等，所以L1、L2两端的电压相等，故B错误；
C、由电路图可知，电流表A1测量通过L1支路的电流，电流表A2测量干路中的电流，
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以A1表的示数小于A2表的示数，故C错误；
D、因为并联电路各支路互不影响，所以仅断开S2时，通过L1支路的电流不变，即电流表A1的示数不变；通过干路的电流变小，即电流表A2的示数变小，故D正确。
故选：D。
(1)根据电路图判断两灯的连接方式；
(2)根据并联电路的电压规律可知L1、L2两端的电压关系；
(3)明确各电流表的测量对象，根据并联电路的电流规律可知A1表示数与A2表示数的关系；
(4)根据并联电路的特点可知两表的示数变化情况。
本题考查并联电路的特点应用，难度不大。
9.【答案】B
【解析】解：因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，砂石升高的温度较高，故B正确。
故选：B。
水的比热容较大表示：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握，理解“m、Q相同时，c大的Δt小”，可以借助Q=cmΔt帮助记忆。
10.【答案】D
【解析】解：
由题知，只有当扫码为绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当扫码不为绿码，或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，A图两开关并联，B图当两开关都闭合时，发生电源短路，这是不允许的，C图当开关S2闭合时，发生电源短路，这是不允许的，由此可知只有D图符合题意。
故选：D。
由题意可知，只有当绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
本题考查了电路的设计，正确分析两开关的连接方式是关键。
11.【答案】扩散 剧烈 热传递 吸收 吸引轻小物体 斥力
【解析】解：(1)利用酒精消毒时，人们闻到了酒精的气味，是酒精在空气中扩散，扩散说明分子在做无规则的运动，随着温度的升高，使得人闻到的酒精味越浓，是因为温度越高分子运动越剧烈；
(2)人们用40℃的热水洗手，水温高于人体温度，手吸收热量，这是通过热传递可以改变了内能；
(3)符合规格的N95口罩中间的带电熔喷布带有电荷，而带电体具有吸引轻小物体的性质，所以能吸起小纸屑；
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力，密封在注射器筒内的空气压缩到一定程度就很难再压缩，这是分子间存在斥力的表现。
故答案为：(1)扩散；剧烈；(2)热传递；吸收；(3)吸引轻小物体；(4)斥力。
(1)不同物质彼此进入对方的现象是扩散，温度越高扩散越快；
(2)热传递可以改变物体的内能，且总是从高温物体向低温物体传递热量；
(3)带电体具有吸引轻小物体的性质；
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力。
本题以口罩、消毒为载体考查分子动理论和内能的知识，属于简单的综合题。
12.【答案】不能 能量守恒
【解析】解：因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。不可能永远有供用电器工作的电。
故答案为：不能；能量守恒。
利用水发电，属于机械能转化为电能；利用抽水机抽水，属于电能转化为机械能。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，所以水的机械能和电能的总和会逐渐减小。
机械能和电能之间的转化并不是100%的转化，在转化的过程中总是会有部分能量的损失。
13.【答案】用电器 比热容 并 做功
【解析】解：(1)电动汽车的电池在充电时，因为电池在消耗电能，所以属于用电器；
(2)与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好；
(3)汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯之间是并联的；
(4)在做功冲程中的能量转化关系是内能转化机械能，使汽车获得动力。
故答案为：用电器；比热容；并；做功。
(1)在电路中，消耗电能的是用电器；
(2)水的比热容最大，与其它物质相比，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多；
(3)串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响；
(4)内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。
本题主要考查了电路的组成、串并联电路的识别、内燃机的工作原理以及比热容等知识的了解和掌握，是一道综合性的题目。
14.【答案】1.68×105 0.0042
【解析】解：水吸收的热量：Q吸=cm水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(40℃−20℃)=1.68×105J；
若煤气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则煤气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.68×105J，
需要消耗煤气的体积V=Q放q=1.68×105J4×107J/m3=0.0042m3。
故答案为：1.68×105；0.0042。
根据Q吸=cm水(t−t0)得出水吸收的热量；
根据Q放=Q吸得出则煤气完全燃烧放出的热量，根据V=Q放q得出需要消耗煤气的体积。
本题考查比热容和热值的有关计算，是一道综合题。
15.【答案】变小 间隙 乙
【解析】解：因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
图乙的实验效果更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，图乙中容器的上端横截面小，里面液体体积的变化更明显。
故答案为：变小；间隙；乙。
一切物质的分子间都存在间隙；管越细，体积变化越明显。
本题考查分子动理论，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
16.【答案】负 单向导电 有 从D至C
【解析】解：(1)由图可知，闭合开关S，发光二极管发光，说明电流从二极管的长脚流入、短脚流出，即电流从土豆电池的B端流出，经二极管流回A端，即金属片A是土豆电池的负极；
(2)若将土豆上的金属片A、B互换位置，闭合开关，二极管不发光，这是因为发光二极管具有单向导电性，此时土豆电池的正负极之间仍有电压；
(3)发光二极管发光时，图中CD段导线内电流的方向是从C至D，而自由电子的移动方向与电流方向相反，因此是从D至C。
故答案为：(1)负；(2)单向导电；有；(3)从D至C。
(1)在电源外部，电流从电源的正极流出，最后回到电源的负极；发光二极管的长脚是正极，短脚是负极，电流只能从正极流向负极，据此判断电池的正负极；
(2)二极管具有单向导电性；当二极管不发光时，电压依然存在；
(3)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
本题考查了对二极管单向导电特点的了解，对电压的认识，对电流方向的判断，属电学基础题。
17.【答案】闭合 不影响 不相同 电压表的正负极接反了 4.5
【解析】解：(1)把最后一根导线刚连接好，灯泡L1、L2就亮，说明连接电路时开关没有断开。在串联电路中，电流只有一条路径，所以开关位置的改变不影响它对用电器的控制。为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不相同的小灯泡进行实验；
(2)电压表的示数是两端从低电压到高电压的电压差，如果接反了就会出现指针向相反方向跑的情况。电压表示数如图乙所示，出现此现象的原因是电压表的正负极接反了；
(3)当开关S闭合，S1断开时，相当于电压表与整个电路并联，测量的是整个电路中的总电压，故为4.5V。
故答案为：(1)闭合；不影响；不相同；(2)电压表的正负极接反了；(3)4.5。
(1)把最后一根导线刚连接好，灯泡L1、L2就亮，说明连接电路时开关没有断开。在串联电路中，电流只有一条路径。为了使探究得出的结论具有普遍意义；
(2)电压表的示数是两端从低电压到高电压的电压差，如果接反了就会出现指针向相反方向跑的情况；
(3)当开关S闭合，S1断开时，相当于电压表与整个电路并联，测量的是整个电路中的总电压。
此题考查串联电路中电压的规律，有一点难度。
18.【答案】6 20 变大 >
【解析】解：由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I=0.2A，电压表的示数U2=4V，
由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R2=URI=4V0.2A=20Ω，
此时定值电阻两端的电压：U1=IR1=0.2A×10Ω=2V，此时定值电阻两端的电压最小，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U=U1+UR=2V+4V=6V；
(2)当滑动变阻器滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
根据U=IR可知此时定值电阻两端的电压最大，所以滑片从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压变大；
(3)由图可知P位于c时滑动变阻器接入电路的电阻小于滑片位于d时滑动变阻器接入电路的电阻，
根据欧姆定律可知Ic>Id，即UcRc>UdRd，
根据数学知识不等式的性质可得UcRcUd>UdRdUd，即UcRcUd>1Rd，
进一步整理可得UcUd>RcRd。
故答案为：(1)6；20；(2)变大；(3)>。
由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I=0.2A，电压表的示数U2=4V，
根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值，根据U=IR计算此时定值电阻两端的电压，此时定值电阻两端的电压最小，
根据串联电路电压规律计算电源电压：U=U1+UR=2V+4V=6V；
(2)当滑动变阻器滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据U=IR可知此时定值电阻两端的电压最大，进一步滑片从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压变化；
(3)由图可知P位于c时滑动变阻器接入电路的电阻小于滑片位于d时滑动变阻器接入电路的电阻，根据欧姆定律可知Ic>Id，即UcRc>UdRd，根据数学知识不等式的性质可比较UcUd与RcRd的大小关系。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，根据图象获取有用的信息是关键。
19.【答案】定值电阻短路 电阻一定时，电流跟电压成正比 2.5电压 5
【解析】解：(1)要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以，应把滑动变阻器的B接线柱接入电路，电路连接如图：
(2)正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是定值电阻短路；
(3)根据表中数据可知，电压与电流的比值不变，
即R=UI=0.5V0.1A=1.0V0.2A=1.5V0.3A=2.0V0.4A=5Ω，所以，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成正比；
(4)①由图丙可知，电流与电阻的乘积UV=IR=0.5A×5Ω=……=0.1V×25Ω=2.5V，为一定值，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
图丙中阴影部分为长方形，其面积等于IR，根据U=IR可知，阴影部分面积表示的物理量是电压。
②为了保证定值电阻两端电压为2.5V不变，则需要通过移动滑动变阻器来完成。根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻阻值为25Ω时，根据图丙可知电路中电流为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，此时滑动变阻器两端的电压为：
U=IR大=0.1Ax50Ω=5V，此时电源电压为：U=2.5V+5V=7.5V，一节干电池电压为1.5V，因此干电池组最多不能超过5节。
故答案为：(1)如上图所示；(2)定值电阻短路；(3)电阻一定时，电流跟电压成正比；(4)①2.5；电压；②5。
(1)在“探究电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器应与电阻R、开关串联，由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路，且要求“滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大”，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，从而确定滑动变阻器接入的接线柱。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路是通路，再由电压表无示数分析故障的原因。
(3)根据表格数据得出结论。
(4)①根据电流与电阻的乘积为一定值得出结论；图丙中，阴影部分为长方形，根据欧姆定律U=IR分析。
②为了保证定值电阻两端电压为2.5V不变，则需要通过移动滑动变阻器来完成。根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值越大时，分得的电压越大，则滑动变阻器接入电路中的阻值要越大，才能控制定值电阻两端电压不变，当滑动变阻器阻值最大时，分得的电压最大，此时电源电压也最大，据此分析最多需要几节干电池。
本题探究电流与电压关系，考查电路连接、注意事项、故障分析、控制变量法、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力，属于有难度的题目。
20.【答案】b 10 平均 R1 300
【解析】解：
(1)①为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，即b端；
②由图乙可知电流表选用小量程，分度值为0.02V，其示数为0.2A，此时电压表的示数为2V，
根据I=UR可得R的阻值：R=UI=2V0.2A=10Ω；
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的平均值，作为R的阻值；
(2)图丁中R1、R2串联，由题知，当环境温度达到或超过50℃时，电压U2达到或超过9V并触发报警器报警；
由图丙可知，当温度升高时，该热敏电阻的阻值减小，由串联电路分压规律可知热敏电阻分得电压减小，则定值电阻分得电压增大；而温度升高时输出电压U2要增大，以触发报警，所以R2为定值电阻，而R1为热敏电阻；
由图丙可知，温度为50℃时，热敏电阻R1=100Ω，
根据串联电路电压的规律可知，热敏电阻R1两端的电压为：U1=U−U2=12V−9V=3V，
电路中的电流为：
I′=I1=U1R1=3V100Ω=0.03A，
则定值电阻R2的阻值为：
R2=U2I′=9V0.03A=300Ω。
故答案为：(1)①b；②10；③平均；(2)R1；300。
(1)①为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处；
②先确定电流表选用的量程、分度值，再读出电流表的示数，已知电压表的示数，根据欧姆定律I=UR算出R的阻值；
③多次测量求平均值可以减小误差；
(2)图丁中R1、R2串联，由图丙可知当温度升高时，该热敏电阻阻值减小，根据串联电路分压规律可知热敏电阻分得的电压以及定值电阻分得的电压如何变化，而根据题意可知温度升高时输出电压要升高，以触发报警，据此判断哪个电阻为热敏电阻；
由图丙判断出温度为50℃时热敏电阻的阻值，根据串联电路电压的规律算出热敏电阻两端的电压，由欧姆定律算出电路中的电流和定值电阻的阻值。
本题考查了伏安法测电阻以及欧姆定律的应用，2小题中判断哪个电阻为热敏电阻是本题的难点。
21.【答案】质量 加热时间 A 9：4
【解析】解：(1)物体吸收热量的多少与物体的质量有关，所以探究过程中需保证水和食用油的质量相等；
(2)实验过程中，用相同的加热器加热，在相同的时间内，加热器放出的热量相同，即水和食用油吸收的热量相同，故用加热时间来表示吸热的多少；
(3)由图可知，加热时间相同，即吸收的热量相同，A升高的温度低于B升高的温度，故A的吸热能力强，则A对应的液体是水；
由图可知，A的加热时间是B加热时间的1.5倍，A升高的温度是B升高温度的23，根据吸热公式可知：QA=cAm△tA，QB=cBm△tB，则：QAQB=cAmΔtAcBmΔtB，整理得：
1.5=cAcB×23，则：cAcB=94。
故答案为：(1)质量；(2)加热时间；(3)A；9：4。
(1)物体吸收热量的多少与物体的质量有关，探究过程中需保证物体的质量相等；
(2)用相同的加热器加热，在相同的时间内，加热器放出的热量相同，水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的；
(3)根据图象，利用Q吸=cmΔt分析。
此题考查了我们对于实验数据的分析能力，考查了对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活。
22.【答案】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。
(1)由欧姆定律可得R1两端电压：U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V；
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等，则电源的电压：U=U1=12V；
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I=I1+UR2=0.3A+12V10Ω=1.5A。
答：(1)电阻R1两端电压为12V；
(2)干路中的电流为1.5A。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。
(1)由欧姆定律可得R1两端电压；
(2)根据并联电路电压特点可知电源的电压U=U1；根据并联电路电流规律计算干路电流。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。属于基础题。
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