江西省南昌大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷(含答案)

这是一份江西省南昌大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷(含答案)，共27页。试卷主要包含了填空题，选择题，计算题，作图等内容，欢迎下载使用。
江西省南昌大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期中
物理试卷
一、填空题（本大题共8小题，每小题2分，每空1分，共16分）
1．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些 　 　（选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有 　 　的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
2．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带 　 　电；验电器的原理是 　 　。

3．（2分）A、B是两个轻质泡沫小球，C是用丝绸摩擦过的玻璃棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示，由此可判断：小球A 　 　，小球B 　 　。（均选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”）。

4．（2分）如图所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个损坏时。另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 　 　，转向杆相当于电路中的 　 　。

5．（2分）如图所示的运油车正在卸油，快速流出的油和油罐由于 　 　现象会积累过多电荷，为防止发生事故，将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”芯应是 　 　（填“导体”或“绝缘体”）。若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地，则接地线中的电流方向 　 　（填“向上”或“向下”）。


6．（2分）如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电压表的示数 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”），灯泡L1的亮度 　 　（选填“变亮”“不变”或“变暗”）。

7．（2分）如图所示是2019年国庆联欢活动中，由3000多名举着光影LED灯的演员进行跑位，共同组成的五星红旗。LED灯是 　 　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料，它具有 　 　导电性。

8．（2分）小新按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关，用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则电压表V1的示数为 　 　V，L1两端的电压为 　 　V。

二、选择题（本大题共6小题，第9―12题为单选，每小题2分；第13、14题为不定项选择，每小题2分，全部正确得3分，不全得1分，不选、多选或错选得0分，共14分）
9．（2分）以下估测符合生活实际的是（　　）
A．家用电冰箱的电流约为2A
B．人体的安全电压为36V
C．手机电池的电压约为3.7V
D．手电筒中的电流约为20mA
10．（2分）如图所示，电路中电源电压不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数变大，电流表示数变大
B．电压表的示数变大，电流表示数不变
C．电压表的示数不变，电流表示数变大
D．电压表的示数不变，电流表示数不变
11．（2分）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，则（　　）
A．P1＝P2，η1＝η2 B．P1＞P2，η1＞η2
C．P1＜P2，η1＜η2 D．P1＞P2，η1＝η2
12．（2分）如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到ab、bc、ac两点，灯L1、L2均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到dc两点时，灯L1、L2均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是（　　）

A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
（多选）13．（3分）如图所示，①②③为电压表或电流表，开关S闭合后两灯均能发光，则下列说法正确的是（　　）

A．①和②为电压表，③为电流表
B．①和③为电压表，②为电流表
C．①和③为电流表，②为电压表
D．②和③为电流表，①为电压表
（多选）14．（3分）如图所示电路，下列说法正确的是（　　）

A．闭合S1、S2、S3时，L3被短路
B．闭合S1、S2，断开S3时，L2、L3串联
C．闭合S1、S3，断开S2时，L2、L3并联
D．闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2、L3串联
三、计算题（本大题共3小题，第15题、第16题每题7分，第17题8分，共计22分）
15．（7分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，目前许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？

16．（7分）在如图所示电路中，通过L1的电流为3A，通过L2的电流为4A，通过L3的电流为5A，则电流表A1、A2、A3的示数I1、I2、I3分别是多大？

17．（8分）如图电路中，电源电压不变，当开关S断开时，V1的示数为5V，V2的示数为7V；当开关S闭合时，V1的示数为9V，V2的示数为5.4V．求：
（1）电源的电压为多少？
（2）开关S闭合后，L2两端的电压？
（3）开关S断开时，L1两端的电压？

四、作图、实验探究题（本大题共5小题，每题7分，共28分）
18．（3分）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：
（1）L1与L2并联；
（2）电流表测L1的电流，电键控制L2。

19．（4分）如图1地铁站进出闸机（电动机〇M）有三种识别方式：刷脸（开关S1）、刷卡（开关S2）或扫二维码（开关S3），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机即可开启，请在图2虚框中设计闸机电路原理图。

20．（7分）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。

加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
（1）实验中应取 　 　（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格 　 　（选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过 　 　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少，这在物理学上是典型的 　 　法。
（2）实验数据如图所示，　 　（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为 　 　（选填“甲”或“乙”）液体较为合理。
（3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图丙中的 　 　（填“①”“②”或“③”）。

21．（7分）如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
【进行实验与收集证据】
（1）灯L1和灯L2的规格应 　 　（选填“相同”或“不相同”）。小明实验时，发现两灯都亮，由于连线较乱，无法确定电路是串联还是并联，请你帮他想出一种简单可行的判断方法 　 　。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V，UBC＝0V，UAC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是 　 　。
（3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是 　 　V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，　 　。
（4）如表是小明实验中测得的数据：
UAC/V
UAB/V
UBC/V
3
1.4
1.6
【分析与论证】分析表格数据可以得出结论：　 　。（请使用文字叙述）
【交流与反思】与同学们讨论交流后，小明发现自己的实验设计还有不足之处，请指出：　 　。

22．（7分）在“探究并联电路的电流规律”实验中，某小组的同学在老师的指导下，设计了如图甲所示的电路图。

（1）电流表在使用时必须 　 　联在被测电路中；在连接电路时，他发现电流表的指针如图乙所示，原因是 　 　；
（2）刚接好最后一根导线灯泡就亮了，由此可知在连接电路时，他忘了 　 　；
（3）在图丙中移动一根导线测量B处的电流，在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。
（4）连接正确后，测出三点的电流并记录数据，将电流表的读数写入表格；

C处的电流/IC
B处的电流IB
A处的电流IA
第一测量
0.52
0.3
　 　
（5）分析表中的数据，可以得出结论是：　 　。
（6）评估交流：表格设计存在的问题 　 　。

江西省南昌大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期中
物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共8小题，每小题2分，每空1分，共16分）
1．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些 　电子　（选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有 　吸引轻小物体　的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。
【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电，摩擦起电实质是电子的转移；带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：
与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；带电体具有吸引轻小物体的性质，所以玻璃棒靠近轻质羽毛，羽毛能被吸引。
故答案为：电子；吸引轻小物体。
【点评】此题考查了摩擦起电实质以及带电体的性质，属于基础性题目。
2．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带 　正　电；验电器的原理是 　同种电荷相互排斥　。

【分析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；当验电器上原来带正电时，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，验电器上的正电增加，张角变大。
【解答】解：（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；当验电器上原来带正电时，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触带电验电器的金属球时，验电器上的正电增加，张角变大，如果验电器上原来带负电，当与带正电的玻璃棒接触后，验电器上的负电有部分会被中和，验电器金属箔片张角会变小。
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
故答案为：正；同种电荷相互排斥。
【点评】本题要求掌握验电器的工作原理和利用已知带电体判断验电器的带电情况，本题是一道基础题。
3．（2分）A、B是两个轻质泡沫小球，C是用丝绸摩擦过的玻璃棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示，由此可判断：小球A 　可能不带电　，小球B 　一定带正电　。（均选填“一定带正电”、“一定带负电”或“可能不带电”）。

【分析】带电体具有吸引轻小物体的性质；
电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：
C是用丝绸摩擦过的玻璃棒，故C带正电，如图所示，当靠近B小球时，相互排斥，即说明B一定带正电；
A靠近B时，发现相互吸引，说明A可能带负电，可能不带电的，故A可能带负电，也可能不带电。
故答案为：可能不带电；一定带正电。
【点评】本题考查电荷间的相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质的应用，属于基础题目。
4．（2分）如图所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但其中一个损坏时。另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为 　并联　，转向杆相当于电路中的 　开关　。

【分析】要解决此题，需要掌握串并联电路的特点：串联电路，电流只有一条通路，开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路，各支路互不影响。
【解答】解：汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，但转向灯可以单独工作，所以它们是并联的。
司机拨动的这根横杆，转向灯才会工作，所以这根杆子起到了开关的作用。
故答案为：并联；开关。
【点评】此题主要考查了串、并联电路的区别，首先要掌握串并联电路的特点，关键是看用电器能否单独工作。
5．（2分）如图所示的运油车正在卸油，快速流出的油和油罐由于 　摩擦起电　现象会积累过多电荷，为防止发生事故，将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”芯应是 　导体　（填“导体”或“绝缘体”）。若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地，则接地线中的电流方向 　向上　（填“向上”或“向下”）。


【分析】（1）用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电；
（2）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
（3）物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【解答】解：运油车卸油时，快速流出的油和油罐由于不断摩擦，会使油和油罐带上等量异种电荷；
由于运油车的轮胎是橡胶绝缘体，电荷不会传到地面，而是越积越多，当达到一定的程度时，会发生放电现象，产生电火花，使油燃烧甚至爆炸。为防止发生事故，将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器，所以“绳子”芯应是导体；
电子带负电，定向移动方向与电流方向相反。已知多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地，所以此时的电流方向是向上的，也就是从大地流向静电消除器。
故答案为：摩擦起电；导体；向上。
【点评】此题考查了摩擦起电现象、物体导电性的应用及电流方向的规定，是电现象基础知识的考查，难度不大。
6．（2分）如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电压表的示数 　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”），灯泡L1的亮度 　不变　（选填“变亮”“不变”或“变暗”）。

【分析】由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L1的简单电路，电压表测电源两端的电压；再闭合开关S2后，两灯泡并联，电压表仍测电源两端的电压，根据电源电压保持不变可知电压表的示数变化，利用并联电路中各支路独立工作、互不影响可知灯泡L1的亮度变化。
【解答】解：由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L1的简单电路，电压表测电源两端的电压；
再闭合开关S2后，两灯泡并联，电压表仍测电源两端的电压，
由电源电压保持不变可知，电压表的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，灯泡L1的亮度不变。
故答案为：不变；不变。
【点评】本题考查了电路的动态分析，利用并联电路的特点和分清开关闭合前后电路的连接方式是关键。
7．（2分）如图所示是2019年国庆联欢活动中，由3000多名举着光影LED灯的演员进行跑位，共同组成的五星红旗。LED灯是 　半导体　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料，它具有 　单向　导电性。

【分析】半导体材料的导电性能介入导体与绝缘体之间；LED灯具有单向导电性。
【解答】解：LED灯是半导体材料，它具有单向导电性。
故答案为：半导体；单向。
【点评】此题考查了半导体材料的特点与作用，属基础题目。
8．（2分）小新按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关，用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则电压表V1的示数为 　10　V，L1两端的电压为 　8　V。

【分析】由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量串联电路两端电压，电压表V2测量L2两端电压；根据串联电路两端电压等于各部分电压之和确定电压表的量程，然后根据分度值以及指针的位置读出两电压表的示数，最后根据串联电路电压的规律求出灯L1两端电压。
【解答】解：由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量串联电路两端电压，电压表V2测量L2两端电压；由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1选的是大量程，V2的是小量程，即V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为10V；V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端电压：U1＝U﹣U2＝10V﹣2V＝8V。
故答案为：10；8。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点，关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
二、选择题（本大题共6小题，第9―12题为单选，每小题2分；第13、14题为不定项选择，每小题2分，全部正确得3分，不全得1分，不选、多选或错选得0分，共14分）
9．（2分）以下估测符合生活实际的是（　　）
A．家用电冰箱的电流约为2A
B．人体的安全电压为36V
C．手机电池的电压约为3.7V
D．手电筒中的电流约为20mA
【分析】据日常生产生活中关于电流和电压的常识进行估测。
【解答】解：A、家用电冰箱的电流约为1A，故A错误；
B、人体的安全电压为不高于36V，故B错误；
C、手机电池的电压约为3.7V，故C正确；
D、手电筒中的电流约为200mA，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了电流和电压的估测，属基础题目。
10．（2分）如图所示，电路中电源电压不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数变大，电流表示数变大
B．电压表的示数变大，电流表示数不变
C．电压表的示数不变，电流表示数变大
D．电压表的示数不变，电流表示数不变
【分析】由电路图可知，开关闭合后，两灯泡并联，电压表测并联电压，即电源电压，电流表测干路电流；
根据并联电路特点、欧姆定律分析答题。
【解答】解：（1）由电路图可知，电压表测电源电压，闭合开关后，电源电压不变，则电压表示数不变，故AB错误；
（2）由电路图可知，闭合开关后，两灯泡并联，电路总电阻变小，由欧姆定律可知，电路总电流变大，电流表测干路电流，因此电流表示数变大，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题是一道电流动态分析题，分析清楚电路结构、熟练应用并联电路特点即可正确解题。
11．（2分）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，则（　　）
A．P1＝P2，η1＝η2 B．P1＞P2，η1＞η2
C．P1＜P2，η1＜η2 D．P1＞P2，η1＝η2
【分析】已知这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，根据公式W＝Gh可求克服自身重力做的功；比较两次所做额外功的多少，从而确定总功的大小，根据机械效率公式可知效率的大小；他上楼的速度相同，得出上楼时间关系，根据＝Fv可知功率大小。
【解答】解：这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W＝Gh可知，两次所做的有用功相等；第方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功，由可知，η1＞η2；
因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由＝Fv可知：P1＞P2。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功、功率和机械效率的了解与掌握，能从场景中得出相关信息是本题的关键，属于中等难度的题目。
12．（2分）如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到ab、bc、ac两点，灯L1、L2均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到dc两点时，灯L1、L2均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是（　　）

A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
【分析】灯泡的故障分为断路和短路两种，根据电压表连接在不同位置时的示数表现情况，分别对断路和短路的情况进行判断，看出现的可能性有哪些，最终得出结论。
【解答】解：由题意可知，并联接到ab、bc、ac两点，灯L1、L2均不发光，不能是短路，且电压表无示数，说明ac外的电路有断路；
再连接到dc两点之间，灯L1、L2均不发光，不能是短路，但电压表指针有明显偏转，说明有微弱电流从电源正极经过电压表再经过L1回到电源负极，说明与电压表并联的部分断路；
故是灯L2断路。
故选：B。
【点评】此题主要考查了用电压表判断电路故障的一种方法，在已判断是开路的情况下，当电压表有示数时说明电压表之间的部分可能发生了断路。
（多选）13．（3分）如图所示，①②③为电压表或电流表，开关S闭合后两灯均能发光，则下列说法正确的是（　　）

A．①和②为电压表，③为电流表
B．①和③为电压表，②为电流表
C．①和③为电流表，②为电压表
D．②和③为电流表，①为电压表
【分析】电压表与被测用电器并联，并且在电路中相当于开路；电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线。
【解答】解：读图可知，开关S闭合后，要使灯L1和L2都能发光，若该电路为并联电路，则电流的连接有两条，分别经过两个灯泡，①与灯泡串联在支路中，为电流表；③串联在干路中，为电流表；②并联在电路中，为电压表；
若该电路为串联电路，电流的路径只有一条，先后经过两个灯泡，②串联在电路中，为电流表；①③并联在电路中，为电压表；
综上所述，BC正确。
故选：BC。
【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法，并且能够识别串并联电路。
（多选）14．（3分）如图所示电路，下列说法正确的是（　　）

A．闭合S1、S2、S3时，L3被短路
B．闭合S1、S2，断开S3时，L2、L3串联
C．闭合S1、S3，断开S2时，L2、L3并联
D．闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2、L3串联
【分析】各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联，串联电路只有一条电流路径；
各电路元件并列连接的连接方式是并联，并联电路有多条电流路径；
不经过用电器直接把电源两极连接起来会造成电源短路；分析电路图然后答题。
【解答】解：A、由电路图可知，闭合S1、S2、S3时，L1、L2、L3并联，故A错误；
B、闭合S1、S2，断开S3时，L1、L2短路，电路中只有L3工作，故B错误；
C、闭合S1、S3，断开S2时，L1、没有接入电路，L2、L3并联，故C正确；
D、闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2、L3逐个顺次连接，串联接入电路，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了灯泡连接方式的判断，分析清楚电路结构、知道串联、并联、短路的概念，即可正确解题。
三、计算题（本大题共3小题，第15题、第16题每题7分，第17题8分，共计22分）
15．（7分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，目前许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？

【分析】（1）知道氢燃料的质量和热值，利用Q放＝mq计算出氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）燃料完全燃烧放出的热量完全被水吸收，即Q吸＝Q放，利用Q吸＝cmΔt计算出水升高的温度；
（3）根据题意可知公交车所做的功W＝Q放，利用P＝计算出这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。
【解答】解：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）由题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J；
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt＝＝＝50℃；
（3）由题意可知，公交车所做的功W＝Q放＝4.2×107J；
由P＝可知，这些热量能让该公交车匀速行驶的时间：t＝＝＝300s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，水升高的温度为50℃；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为300s。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、功率公式的应用，能熟记公式并灵活运用是解题的关键。
16．（7分）在如图所示电路中，通过L1的电流为3A，通过L2的电流为4A，通过L3的电流为5A，则电流表A1、A2、A3的示数I1、I2、I3分别是多大？

【分析】由电路图可知，三个灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯L2、L3的电流，电流表A3测通过灯L1、L2的电流，由并联电路特点可以分析答题。
【解答】解：
由图可知，三灯的连接方式为并联，电流表A1测的是干路电流，
由并联电路的电流特点可知，I1＝IL1+IL2+IL3＝3A+4A+5A＝12A；
电流表A2测的是L2与L3中的电流之和，
所以：I2＝IL2+IL3＝4A+5A＝9A；
电流表A3测的是L1与L2中的电流之和，
I3＝IL1+IL2＝3A+4A＝7A。
答：电流表A1、A2、A3的示数分别为12A、9A、7A。
【点评】本题考查了并联电路特点的应用，分析清楚电路图，应用并联电路特点即可正确解题。
17．（8分）如图电路中，电源电压不变，当开关S断开时，V1的示数为5V，V2的示数为7V；当开关S闭合时，V1的示数为9V，V2的示数为5.4V．求：
（1）电源的电压为多少？
（2）开关S闭合后，L2两端的电压？
（3）开关S断开时，L1两端的电压？

【分析】（1）当开关S闭合时，L3被短路，L1与L2串联，电压表V1测L1与L2的总电压，即为电源的电压；
（2）当开关S闭合时，L3被短路，L1与L2串联，电压表V1测L1与L2的总电压，根据串联电路的电压特点进行解答。
（3）当开关S断开时，三灯泡串联，电压表V1测灯泡L1与L2两端的电压之和，电压表V2测灯泡L1与L3两端的电压之和，根据串联电路的电压特点求出每盏灯两端的电压。
【解答】解：（1）当开关S闭合时，L3被短路，L1与L2串联，电压表V1测L1与L2的总电压，即电源的电压，则电源的电压：U＝9V；
（2）当开关闭合时，L3被短路，L3两端的电压U3＝0V；
L1与L2串联，V2测量L1两端的电压，所以L1两端的电压U1＝5.4V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以L2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝9V﹣5.4V＝3.6V。
（3）当开关S断开时，三灯泡串联，V1测L1与L2的电压之和，V2测灯泡L1与L3两端的电压之和，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以L3两端的电压为：U3′＝U﹣UV1＝9V﹣5V＝4V；
L2两端的电压为：U2′＝U﹣UV2＝9V﹣7V＝2V；
L1两端的电压为：U1′＝U﹣U2′﹣U3′＝9V﹣2V﹣4V＝3V。
答：（1）电源的电压为9V；
（2）开关S闭合后，L2两端的电压为3.6V；
（3）开关S断开时，L1两端的电压为3V。
【点评】本题考查了电路图的简单与计算，关键是开关闭合、断开时电路的连接和电压表所测电路元件的判断。
四、作图、实验探究题（本大题共5小题，每题7分，共28分）
18．（3分）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：
（1）L1与L2并联；
（2）电流表测L1的电流，电键控制L2。

【分析】根据题意，确定两只灯泡的连接方式为并联，再根据电流表只测量通过灯L1的电流，电键控制L2确定电流表和开关的位置，据此确定连接导线的位置。
【解答】解：
两只灯泡的连接方式为并联，电流表只测量通过灯L1的电流，故应将电源正极的接线柱与电流表的“0.6”接线柱、电键左侧接线柱与灯泡L1左侧接线柱相连接。如图所示。

【点评】根据题目的要求，先确定电路的串并联性质，再明确电流表、开关的测量对象，最后确定导线的位置，是连接的基本思路。
19．（4分）如图1地铁站进出闸机（电动机〇M）有三种识别方式：刷脸（开关S1）、刷卡（开关S2）或扫二维码（开关S3），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机即可开启，请在图2虚框中设计闸机电路原理图。

【分析】三个开关串联时，要让用电器工作，则三个开关都应闭合；三个开关并联时，要让用电器工作，只需闭合一个开关即可；根据只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，电动机启动分析解答。
【解答】解：由题知，刷脸（开关S1）、刷卡（开关S2）或扫二维码（开关S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上，如图所示：

【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确三个开关的连接方式。
20．（7分）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。

加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
（1）实验中应取 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格 　相同　（选填“相同”或“不同”）的电加热器加热。实验中通过 　加热时间　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少，这在物理学上是典型的 　转换　法。
（2）实验数据如图所示，　甲　（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为 　甲　（选填“甲”或“乙”）液体较为合理。
（3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图丙中的 　③　（填“①”“②”或“③”）。

【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的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；
（2）根据比较吸热能力的方法分析；根据Q＝cmΔt分析；
（3）由温度﹣时间图像可知加热4min乙的温度变化，根据转换法，由已知条件结合Q＝cmΔt分析。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（甲、乙两种液体密度不同，根据m＝ρV，体积相同的甲、乙质量不同），故实验中应取质量相同的甲、乙两种液体别倒入相同的烧杯中；
根据转换法，分别使用规格相同的电加热器加热，实验中通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；
（2）根据实验数据知，从34℃升高到42℃，甲加热2分钟，乙加热1分钟，故甲液体的吸热能力强；
根据Q＝cmΔt，质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度，因甲的比热容大，甲吸热多，如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，甲液体较为合理；
（3）由温度﹣时间图像可知，加热4min时，乙的温度变化量为32℃，不考虑热损失，用相同的加热器加热，将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，加热相同时间，它们吸收的热量相同，根据Q＝cmΔt可知，质量大的温度变化量小一些，质量增加到原来的2倍，则温度变化量为原来的一半，故曲线为图中的第③条。
故答案为：（1）质量；相同；加热时间；转换；（2）甲；甲；（3）③。
【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、Q＝cmΔt及物质比热容较大的运用，为热学中的重要实验。
21．（7分）如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
【进行实验与收集证据】
（1）灯L1和灯L2的规格应 　不相同　（选填“相同”或“不相同”）。小明实验时，发现两灯都亮，由于连线较乱，无法确定电路是串联还是并联，请你帮他想出一种简单可行的判断方法 　从灯座上取下一盏灯泡，若另一盏灯泡仍发光则是并联，反之是串联　。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V，UBC＝0V，UAC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是 　灯L1断路　。
（3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是 　0.5　V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，　电压表换用小量程　。
（4）如表是小明实验中测得的数据：
UAC/V
UAB/V
UBC/V
3
1.4
1.6
【分析与论证】分析表格数据可以得出结论：　串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和　。（请使用文字叙述）
【交流与反思】与同学们讨论交流后，小明发现自己的实验设计还有不足之处，请指出：　仅有一组实验数据，结论具有偶然性　。

【分析】（1）为了使实验结论具有普遍性，应使用不相同规格的灯；
（2）由于两灯串联，闭合开关，两灯均不亮，可能是某处开路或两灯同时短路；用电压表分别测量AB、BC、AC间的电压，AB、AC间都有电压且相等，BC间无电压，说明AB间开路了，由此得出结论；
（3）由图乙可知，电压表所选量程是0～15V，分度值为0.5V；为了实验结果更准确，电压表应选用小量程；
（4）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
（5）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
【解答】解：（1）连接电路时，为了防止连接错误造成短路，损坏电路元件，应把开关断开；为了使实验结论具有普遍性，应使用不相同规格的灯；
（2）由于两灯串联，闭合开关，两灯均不亮，可能是某处开路或两灯同时短路；用电压表分别测量AB、BC、AC间的电压，AB、AC间都有电压且相等，BC间无电压，说明AB间开路了，由此可知，电路故障可能是灯L1断路了；
（3）由图乙可知，电压表所选量程是0～15V，分度值为0.5V；为了实验结果更准确，电压表应选用小量程；
（4）根据表格数据：UAB+UBC＝1.4V+1.6V＝3V＝UAC，由此可知串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；
（5）实验中仅有一组实验数据，结论具有偶然性。
故答案为：（1）不相同；从灯座上取下一盏灯泡，若另一盏灯泡仍发光则是并联，反之是串联；（2）灯L1断路；（3）0.5；电压表换用小量程；（4）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；（5）仅有一组实验数据，结论具有偶然性。
【点评】本题主要考查探究串联电路电压规律的实验，涉及电路故障判断、电压表的使用、串并联电路的辨析以及归纳法的运用，难度一般。
22．（7分）在“探究并联电路的电流规律”实验中，某小组的同学在老师的指导下，设计了如图甲所示的电路图。

（1）电流表在使用时必须 　串　联在被测电路中；在连接电路时，他发现电流表的指针如图乙所示，原因是 　电流表使用前未调零　；
（2）刚接好最后一根导线灯泡就亮了，由此可知在连接电路时，他忘了 　断开开关　；
（3）在图丙中移动一根导线测量B处的电流，在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。
（4）连接正确后，测出三点的电流并记录数据，将电流表的读数写入表格；

C处的电流/IC
B处的电流IB
A处的电流IA
第一测量
0.52
0.3
　0.22　
（5）分析表中的数据，可以得出结论是：　并联电路中干路电流等于各支路电流之和　。
（6）评估交流：表格设计存在的问题 　电流没有单位　。
【分析】（1）电流表与被测电路元件串联；在连接电路时，开关未闭合前，电流表指针反偏的原因是电流表使用前未调零；
（2）实物电路的连接，连接电路时，开关必须断开；
（3）电流表与待测电路串联；
（4）根据电流表选择的量程和分度值读出电流的大小；
（5）把IA和IB相加，与IC比较，得出规律；
（6）分析表格可以得出答案。
【解答】解：（1）根据电流表的使用规则可知，电流表在使用时必须串联在被测电路中；在连接电路时，开关未闭合前，电流表指针反偏的原因是电流表使用前未调零；
（2）刚连完最后一根导线灯泡就亮了，说明连接电路时，开关没有断开；
（3）电流表与待测电路串联，电流表与灯L2串联，如下图所示：

（4）由图丁可知，A点的电流表选择的量程为0～0.6A，分度值都是0.02A，
A点电流表指针指在11小格处，IA＝11×0.02A＝0.22A；
（5）因为0.3A+0.22A＝0.52A，所以并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即IC＝IA+IB；
（6）表格中电流应有单位，所以实验表格设计的不足之处是电流没有单位。
故答案为：（1）串；电流表使用前未调零；（2）断开开关；（3）图见解析；（4）0.22；（5）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；（6）电流没有单位。
【点评】本题探究并联电路电流特点实验，考查电流表的正确使用及分析实验数据和归纳法的运用，属于常考内容，难度一般。