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重庆市梁平区2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷（A卷） (含答案)
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这是一份重庆市梁平区2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷（A卷） (含答案)，共31页。试卷主要包含了选择题，填空作图题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
重庆市梁平区2021-2022学年九年级（上）期末物理试卷（A卷）
一、选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个最符合题意。请将这个答案的字母代号选出来填入本大题规定的地方。）
1．科技的自立自强是国家发展的战略支撑，2021年新一代5G芯片将开始量产，标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．超导材料 B．半导体材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
2．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，其温度一定升高，内能也一定增大
B．两个物体的内能大小相等，则其温度和含有的热量均相等
C．由同种材料组成的两个物体如果其温度与质量相等，则其内能一定相等
D．在自发状态下热传递具有方向性，即热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或者从物体的高温部分传向低温部分
3．如图所示，小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。以下说法正确的是（ ）
A．摩擦过程中，在气球上创造了电荷
B．摩擦过程中，电子在头发与气球之间发生了转移
C．两个气球带的是异种电荷
D．若把气球靠近头发，气球与头发将互相排斥
4．如图所示，用同样的装置进行“比较不同物质的吸热本领”和“比较不同燃料的热值”的实验，则以下说法中正确的是（ ）
A．这两个实验都要控制被加热的物质的质量一样
B．这两个实验都要控制被加热的物质的种类一样
C．前一实验中，加热相同时间后，比热容大的物质吸收热量一定多
D．后一实验中，加热相同时间后，若温度计示数升高得越多，则该燃料的热值一定越大
5．小明做实验时记录2V和0.2A，但填写表格时不知是测哪个元件的数据，由于器材收拾完了，即时记起并画出实验接线草图，如图，电压表和电流表还不能确定，用M、N表示。则下列判断正确的是（ ）
A．M表是电压表，2V是电源电压
B．N表是电压表，2V是L1两端电压
C．N表是电流表，流过L2电流0.2A
D．M表是电流表，流过L2电流0.2A
6．如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．插座和电热水壶串联
B．故障一定是ab断路了
C．电热水壶导线②与接地线相连
D．故障可能是电热水壶内电阻丝断了
7．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
8．如图所示，电源电压保持6V不变，R1＝5Ω，R3＝15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V
B．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为0.3A，电压表示数为0
C．当R2的滑片P在a端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.4A，电压表示数为6V
D．当R2的滑片P在a端，闭合S、S1、S2时，电流表示数为1.2A，电压表的示数为0
二、填空作图题（每空1分，12题作图2分，共15分）
9．（2分）厉害了，我的国！2020年我国开启了航天新征程，嫦娥五号成功登月并顺利取回1731g月壤样品。样品的质量不会随它的形状、状态、温度和 的改变而改变。如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 的方式使其内能增加而导致的。
10．（3分）如图甲，当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时，铝箔条会旋转起来，则塑料棒 （选填“带电”或“不带电”），图乙用丝绸擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球，则两金属箔会带上 （选填“正”或“负”）电荷，两金属箔张开是因为 。
11．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 J/（kg•℃）。
12．（2分）如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使L1、L2并联，请在图中画出连线。
13．（3分）如图甲为小明家中的电能表，他家中允许同时使用的用电器总功率最大为 W。图乙为某吹风机内部的工作电路简化图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风和热风的转换。已知吹冷风时的功率为100W，R＝48.4Ω，则吹热风时的功率为 W；若家中只有电吹风工作，用冷风、热风挡交替使用5min，该电能表转盘转过225转，则电吹风消耗了 J的电能。
14．（3分）小宇对物理现象很好奇，学习了电压表后，他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱，就可以实现量程的转换。于是，他将电学盒里的电压表（如图甲）的后盖打开，看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成，“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 联而成，电阻越大，量程越 ，这里的电阻起到了 作用。
三、实验与探究题（本题共3个小题，第15题、第16题、第17题各7分，共21分。请按题目的要求作答）
15．（7分）探究并联电路中电流的规律：
①在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，原因是 。
②他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是： 。
③他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 A。
④在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是 。
⑤实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数 ，电流表A2的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．（7分）小文同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先固定 的位置，再调整固定的 位置。（选填“A”或“B”）
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初温、水的 。
（3）通过表中记录的数据，你认为加热相同时间甲装置吸收热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙装置吸收的热量：理由是 。
（4）小文同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。并由记录的数据，利用公式
Q吸＝cm△t计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ 。理由是 。
17．（7分）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝ 。
四、计算题（本题3个小题，共20分，其中，18题6分，19题6分，20题8分，解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写出最后答案的不给分）
18．（6分）质量相等、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度，测得的数据如表：
项目
水
某种液体
时间/min
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
温度/℃
15
16
17
18
19
20
15
17
19
21
23
25
（1）请根据测得的数据求出该液体的比热容；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收多少热量？
19．（6分）如图甲所示电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流。
（2）此时滑动变阻器R接入的阻值。
20．（8分）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三挡温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
重庆市梁平区2021-2022学年九年级（上）期末物理试卷（A卷）
参考答案与试题解析
一、选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个最符合题意。请将这个答案的字母代号选出来填入本大题规定的地方。）
1．科技的自立自强是国家发展的战略支撑，2021年新一代5G芯片将开始量产，标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．超导材料 B．半导体材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
【分析】芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅，半导体具有单向导电性。
【解答】解：常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的。
故选：B。
【点评】本题考查半导体的应用，属于基础知识。
2．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，其温度一定升高，内能也一定增大
B．两个物体的内能大小相等，则其温度和含有的热量均相等
C．由同种材料组成的两个物体如果其温度与质量相等，则其内能一定相等
D．在自发状态下热传递具有方向性，即热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或者从物体的高温部分传向低温部分
【分析】（1）（3）内能与物体的质量、状态和温度有关；
（2）热量不是状态量，不能说含有或者具有热量；
（4）热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、物体吸收热量，内能一定增大，其温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故A错误；
B、热量相对应的物理术语是“吸收”和“放出”不能用“含有”，故B错误；
C、由同种材料组成的两个物体如果其温度与质量相等，则其内能不一定相等，如相同温度的冰和水，故C错误；
D、热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或者从物体的高温部分传给低温部分，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热量、内能以及热传递，难度不大。
3．如图所示，小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。以下说法正确的是（ ）
A．摩擦过程中，在气球上创造了电荷
B．摩擦过程中，电子在头发与气球之间发生了转移
C．两个气球带的是异种电荷
D．若把气球靠近头发，气球与头发将互相排斥
【分析】（1）用摩擦的方法可以使物体带电；摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：AB、摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移，而使头发与气球带异种电荷，不是创造了电荷，故A错误，B正确；
C、两只相同的气球在头发上摩擦后，头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷；两只相同的气球带的是同种电荷，故C错误；
D、若把气球靠近头发，气球与头发因带异种电荷将互相吸引，故D错误。
故选：B。
【点评】掌握摩擦起电的实质、现象，并能运用摩擦起电现象解释生活中的问题。
4．如图所示，用同样的装置进行“比较不同物质的吸热本领”和“比较不同燃料的热值”的实验，则以下说法中正确的是（ ）
A．这两个实验都要控制被加热的物质的质量一样
B．这两个实验都要控制被加热的物质的种类一样
C．前一实验中，加热相同时间后，比热容大的物质吸收热量一定多
D．后一实验中，加热相同时间后，若温度计示数升高得越多，则该燃料的热值一定越大
【分析】（1）比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（研究对象），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，由，比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小；
（2）为了比较热值大小，要用质量相同不同的燃料，加热质量相同的同种液体（研究对象），根据Q＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据，这种燃料热值越大，据此分析。
【解答】解：
A、比较不同物质的吸热本领时，需要控制两种物质的质量相同；比较不同燃料的热值时，需要控制被加热的物体的种类相同，物体的质量相同，故A正确；
B、比较不同物质的吸热本领时，需要改变物质的种类，比较不同燃料的热值时，需要加热相同种类的物体，故B错误；
C、比较不同物质的吸热本领时，用相同的加热器加热，相同时间内，物质吸收的热量是相同的，故C错误；
D、比较不同燃料的热值时，需要两种不同的燃料全部燃烧后，根据温度变化判定热值的大小；加热相同时间后，燃料燃烧的质量不一定相同，故D错误。
故选：A。
【点评】本题探究不同物质吸热升温现和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验，考查两实验相同和不同之处，要注意区分。
5．小明做实验时记录2V和0.2A，但填写表格时不知是测哪个元件的数据，由于器材收拾完了，即时记起并画出实验接线草图，如图，电压表和电流表还不能确定，用M、N表示。则下列判断正确的是（ ）
A．M表是电压表，2V是电源电压
B．N表是电压表，2V是L1两端电压
C．N表是电流表，流过L2电流0.2A
D．M表是电流表，流过L2电流0.2A
【分析】电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中；然后根据电表的示数分析。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，N串联接入电路中，是电流表，则流过L2电流为0.2A；M并联接入电路中，为电压表；电压表测量的是灯泡L1两端的电压，已知电压表示数为2V，即L1两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压应大于2V；故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的辨别、电流表和电压表的使用，难度不大。
6．如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．插座和电热水壶串联
B．故障一定是ab断路了
C．电热水壶导线②与接地线相连
D．故障可能是电热水壶内电阻丝断了
【分析】①家庭电路中各用电器互不影响，组成并联电路；
②正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，说明电路存在断路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
③带有金属外壳的用电器，其外壳要保持良好接地。
【解答】解：A、插座和电热水壶独立与火线、零线组成通路，彼此不影响，所以是并联。故A错误；
B、正在烧水的电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，但具体位置不能确定，可能是导线ab间断路，也可能是电壶内部电热丝断路。故B错误；
C、为防止漏电，电热水壶的外壳要接地，所以导线①与接地线相连。故C错误；
D、电热水壶内电热丝断了，电流无法提供电热水壶，所以停住工作；对电路其他部分无影响，所以灯泡正常发光。故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了电路故障分析，知道常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析即可解题，本题是一道基础题。
7．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
【分析】据公式P＝UI以及U＝IR可得P灯＝I2R灯分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实际功率，知道其明暗程度；该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D答案；电路消耗的总功率也可以根据P＝UI，I＝得出P＝得出总功率的变化情况。
【解答】解：由电路图可知，电压表测电源电压，因电源电压不变，因此滑片向上移动时，电压表示数不变，故AD错误；
滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻也增大，由欧姆定律可知电路中电流减小；由P＝I2R可知灯泡的实际功率减小，则灯泡变暗；电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知电路消耗的总功率变小，故C正确，B错误。
故选：C。
【点评】本题用排除法比较简洁，根据电压表测总电压表示数不变排除A和D，根据灯的实际功率P灯＝I2R灯，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R总＝R滑+R灯，R总也增大，I减小，可以知道P灯减小，灯泡变暗，排除B，从而轻松选择出C来。
8．如图所示，电源电压保持6V不变，R1＝5Ω，R3＝15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V
B．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为0.3A，电压表示数为0
C．当R2的滑片P在a端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.4A，电压表示数为6V
D．当R2的滑片P在a端，闭合S、S1、S2时，电流表示数为1.2A，电压表的示数为0
【分析】（1）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，R3与R2的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过该电路的电流，进一步计算滑动变阻器两端的电压；
（2）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过该电路的电流；
（3）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，只闭合S、S2时，电路为R3的简单电路，电压表被短路，根据欧姆定律计算通过该电路的电流；
（4）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，闭合S、S1、S2时，R1与R3并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压表被短路，根据并联电路电流规律计算电流表的示数。
【解答】解：（1）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，R3与R2的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过该电路的电流：I＝＝＝0.2A，
滑动变阻器两端的电压：U2＝IR2＝0.2A×15Ω＝3V，故A正确；
（2）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压，所以电压表示数为6V，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过该电路的电流：I′＝＝＝0.3A，故B错误；
（3）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，只闭合S、S2时，电路为R3的简单电路，电压表被短路，所以电压表示数为0，
通过该电路的电流：I3＝＝＝0.4A，故C错误；
（4）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，闭合S、S1、S2时，R1与R3并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压表被短路，所以电压表示数为0，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数为：I0＝+＝+＝1.6A，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，分清电路连接是解题的关键。
二、填空作图题（每空1分，12题作图2分，共15分）
9．（2分）厉害了，我的国！2020年我国开启了航天新征程，嫦娥五号成功登月并顺利取回1731g月壤样品。样品的质量不会随它的形状、状态、温度和 位置 的改变而改变。如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 做功 的方式使其内能增加而导致的。
【分析】质量是物质本身的一种属性；改变物体的内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的。
【解答】解：质量是物质本身的一种属性，不会随着形状、状态、温度和位置的改变而改变，所以样品的质量不会改变；返回舱穿越大气层的过程中，返回舱和大气摩擦生热，返回舱表面温度升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。
故答案为：位置；做功。
【点评】本题考查了质量、改变内能的方法，属于基础题。
10．（3分）如图甲，当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时，铝箔条会旋转起来，则塑料棒 带电 （选填“带电”或“不带电”），图乙用丝绸擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球，则两金属箔会带上 正 （选填“正”或“负”）电荷，两金属箔张开是因为 同种电荷相互排斥 。
【分析】带电体能够吸引不带电的轻小物体；自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
【解答】解：
当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时，发现铝箔条会旋转起来，这说明铝箔条受到了塑料棒施加的力的作用，则塑料棒带了电（带电体能够吸引不带电的轻小物体）；
用丝绸摩擦过的玻璃棒因为失去电子带正电，将它与验电器的金属小球接触后，金属箔片会带上正电；因为同种电荷相互排斥，所以验电器中闭合着的金属箔片会张开一个角度。
故答案为：带电；正；同种电荷相互排斥。
【点评】本题考查了带电体的性质和验电器的工作原理，都是基础知识。
11．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： 乙 （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
【分析】（1）选同样的加热时间，甲和乙吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断；
（2）根据Q放＝cm△t可求出水放出的热量；根据放热公式Q放＝cm△t求出某种液体的比热容。
【解答】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，则甲的放热能力强，甲是水，乙是某种液体；
（2）由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，乙的末温度是20℃，
水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（60℃﹣40℃）＝8.4×104J；
由图可知，相同时间内放出相同的热量，根据Q＝cm△t可知，液体的比热容为：
c乙＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：乙；2.1×103。
【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用，能从温度﹣时间图像得出相关信息是本题的关键。
12．（2分）如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使L1、L2并联，请在图中画出连线。
【分析】在并联电路中，各用电器并列连接，电路中电流有多条路径，各用电器之间互不影响。
【解答】解：
若把接线柱A与C连接，接线柱B与D连接，则电路中有两条电流的流通路径，此时L1、L2并联，如下图所示：
【点评】本题主要考查利用电流流向法和串并联电路中电流路径的特点分析电路的连接方式，属于常考题。
13．（3分）如图甲为小明家中的电能表，他家中允许同时使用的用电器总功率最大为 4400 W。图乙为某吹风机内部的工作电路简化图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风和热风的转换。已知吹冷风时的功率为100W，R＝48.4Ω，则吹热风时的功率为 1100 W；若家中只有电吹风工作，用冷风、热风挡交替使用5min，该电能表转盘转过225转，则电吹风消耗了 2.7×105 J的电能。
【分析】（1）电能表上标有“220V 10（20）A”，“220V”表示电能表的工作电压；10（20）A中，10A是指电能表的标定电流为10A，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流；利用P＝UI求他家中允许同时使用的用电器最大总功率；
（2）利用P＝求热风时电阻R的电功率，加上电动机的电功率（冷风时电功率），可得吹热风时的电3功率；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求转盘转225转，电吹风消耗的电能。
【解答】解：
（1）由电能表的铭牌可知，电能表的工作电压U＝220V，电能表平时工作允许通过的最大电流I＝20A，
小明家允许同时使用的用电器的总电功率不能超过：P＝UI＝220V×20A＝4400W；
（2）由题意，吹热风时的功率：
P热＝P冷+PR＝100W+＝100W+＝1100W；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
转盘转225转，电吹风消耗的电能：
W＝kW•h＝0.075kW•h＝0.075×3.6×106J＝2.7×105J。
故答案为：4400；1100；2.7×105。
【点评】本题考查了消耗电能和电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。
14．（3分）小宇对物理现象很好奇，学习了电压表后，他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱，就可以实现量程的转换。于是，他将电学盒里的电压表（如图甲）的后盖打开，看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成，“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 串 联而成，电阻越大，量程越 大 ，这里的电阻起到了 分压 作用。
【分析】由乙图可知，电压表使用“3V挡”时电流表与3.8kΩ的R2串联接入电路，电压表使用“15V挡”时电流表与15.7kΩ的R1串联接入电路，据此可知电压表量程与串联电阻的关系，串联在电路中的电阻起分压作用。
【解答】解：
由乙图可知，电压表使用“3V挡”时电流表与3.8kΩ的R2串联接入电路，电压表使用“15V挡”时电流表与15.7kΩ的R1串联接入电路，由此可知，串联的电阻越大，量程越大，这里的电阻起到了分压作用。
故答案为：串；大；分压。
【点评】本题考查学生的识图能力和欧姆定律的灵活运用，知道串联接入电路的电阻起分压作用。
三、实验与探究题（本题共3个小题，第15题、第16题、第17题各7分，共21分。请按题目的要求作答）
15．（7分）探究并联电路中电流的规律：
①在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，原因是 ①连接电路时忘记断开开关 。
②他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是： 电流表或L1断路 。
③他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 电流表正负接线柱接反了 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 0.24 A。
④在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是 用不同规格的小灯泡多测量几次 。
⑤实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数 不变 ，电流表A2的示数 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】①连接电路时，为保护电路，开关要断开；
②闭合开关后，发现L2亮，L1不亮，说明干路和L2支路完好，据此分析；
③测量电流时，电流要从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电流表指针会反向偏转；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
④用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多；
⑤分析电路的连接，根据欧姆定律确定通过L1的电流不变，由并联电路电流的规律。
【解答】解：①刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时小明忘了断开开关；
②他先将电流表接A处，闭合开关后，发现L2亮，L1不亮，说明干路和L2支路完好，则该电路可能出现的故障是电流表或L1断路；
③发现电流表的指针偏转如图乙所示，即电流表指针反向偏转，其原因是：电流表正、负接线柱接反了；
丙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流大小为0.24A；
④只根据一组数据得出结论有偶然性，为得出普遍性的结论，要换用不同规格的小灯泡进行多次实验；
⑤如图丁所示的电路图，开关S断开时，电路中只有L1灯，两电流表示数相等；
S闭合时，两灯并联，电流表A2测干路电流，A1测灯L1的电流，因灯L1的电压不变（为电源电压），根据欧姆定律，通过L1的电流大小不变；
根据并联电路电流的规律，电流表A2的示数变大。
故答案为：①连接电路时忘记断开开关； ②L1断路（合理即可）； ③电流表正负接线柱接反了；0.24； ④换用不同规格的小灯泡多测量几次；⑤不变；变大。
【点评】本题探究并联电路的电流规律，考查注意事项、故障分析、电流表使用、数据分析及归纳法的运用和并联电路电流规律的运用。
16．（7分）小文同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先固定 B 的位置，再调整固定的 A 位置。（选填“A”或“B”）
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初温、水的 质量 。
（3）通过表中记录的数据，你认为加热相同时间甲装置吸收热量 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙装置吸收的热量：理由是 甲杯中水温升高的多 。
（4）小文同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。并由记录的数据，利用公式
Q吸＝cm△t计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ 不可靠 。理由是 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 。
【分析】（1）安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）探究两种燃料的热值时，需要控制酒精灯的加热时间、水的质量和水的初温相同；
（3）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大。
（4）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解：（1）为了利用加热装置的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定下面B的位置，然后再调整A的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）为了保证实验的可靠性，需要控制酒精灯的加热时间和水的初温、水的质量相同；
（3）分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的多，即甲装置燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；
故答案为：（1）B；A；（2）质量；（3）大于；甲杯中水温升高的多；（4）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
【点评】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小；同时还要学会器材的组装，实验误差的分析等。
17．（7分）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 开关处于闭合状态。 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 断路 。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 使灯泡L2正常发光 。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 R1 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 2 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝ U额 。
【分析】（1）电压表与被测用电器并联，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。
（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。
（3）先计算灯泡L2正常工作时电流，再计算出此时滑动变阻器接入电路得阻值，阻值与R1最大阻值进行比较。
（4）闭合开关S，将S1拨向触点 2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）电压表与被测用电器并联，电压表的量程应该为0～15V，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。故连接电路时的错误之处是开关处于闭合状态。如图所示：
（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。
（3）灯泡L2正常工作时电流为：
，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
＝＝11.2Ω＞10Ω，
所以，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是使灯泡L2正常发光；
（4）闭合开关S，将S1拨向触点 2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压，示数记为U额，
将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U，则此时电路电流为：
＝
小灯泡的实际功率为：
P＝U额I＝U额。
故答案为：（1）如上图所示；开关处于闭合状态；（2）断路；（3）使灯泡L2正常发光；（4）①R1 2；②U额。
【点评】本题考查了测量小灯泡的实际功率，设计实验测量灯泡功率是难点，补充实验步骤时要从得到额定电压和额定电流出发。
四、计算题（本题3个小题，共20分，其中，18题6分，19题6分，20题8分，解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写出最后答案的不给分）
18．（6分）质量相等、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度，测得的数据如表：
项目
水
某种液体
时间/min
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
温度/℃
15
16
17
18
19
20
15
17
19
21
23
25
（1）请根据测得的数据求出该液体的比热容；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收多少热量？
【分析】（1）先从表格中找出水和这种液体升高温度的关系；
根据公式Q吸＝cm（t﹣t0），在吸收热量（通过加热时间来体现出来）、质量相同的情况下，温度的变化值和比热容成反比，水的比热容是已知，根据水的比热容，以及水和某种液体比热容的关系，求出某种液体的比热容。
（2）知道这种液体的比热容、质量、初温和末温，根据公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出这种液体吸收的热量。
【解答】解：
（1）由表中数据可知：在加热相同的时间，如1min，水和某种液体的吸收的热量是相同的，水的温度升高了1℃，某种液体温度升高了2℃，水和这种液体升高的温度之比是1：2；
根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知：在质量和吸收的热量相同时，物质升高的温度和物质的比热容成反比，水和这种液体升高的温度之比是1：2，水和这种液体的比热容之比是2：1。
这种液体的比热容c液＝4.2×103J/（kg•℃）×＝2.1×103J/（kg•℃）。
（2）液体的质量m＝100g＝0.1kg；
需要吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.1×103J/（kg•℃）×0.1kg×（35℃﹣15℃）＝4.2×103J。
答：（1）该液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃）；
（2）要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收4.2×103J的热量。
【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力，以及根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算吸收热量的能力，有难度！
19．（6分）如图甲所示电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流。
（2）此时滑动变阻器R接入的阻值。
【分析】由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。
（1）根据并联电路中的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流；
（2）电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，根据指针的位置确定电流表的示数，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1＝＝＝0.2A；
（2）电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表A的示数I＝0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R的电流：
I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.2A＝0.1A，
滑动变阻器连入电路的阻值：
R2＝＝＝60Ω。
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）滑动变阻器连入电路的阻值为60Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。
20．（8分）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三挡温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
【分析】（1）分析清楚电路结构，应用电功率公式判断电炖锅的工作状态；
（2）根据P＝UI求出正常工作时通过R1的电流，根据I＝求出R1的阻值；根据高温挡求出R2的电功率，根据P＝求出R2的电阻；
（3）根据ρ＝求出水的质量，根据热量公式求出水吸收的热量，再利用效率公式求出消耗的电能，然后利用功率公式求出烧开一锅水需要的时间。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
（2）由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温挡；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝A，
由I＝得R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
高温挡时，R2消耗的电功率为：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣400W＝700W；
R2的电阻为：
R2＝＝≈69Ω；
（3）由ρ＝可得水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由η＝知消耗的电能为：
W＝＝＝4.62×105J，
由P＝得，烧开一锅水需要的时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
（2）电阻R1的阻值是121Ω；R2的电阻为69Ω；
（3）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一锅水需要的时间为420s。
【点评】本题考查质量、电流、水吸热、电功和热效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，计算过程还要注意单位的换算。
重庆市梁平区2021-2022学年九年级（上）期末物理试卷（A卷）
一、选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个最符合题意。请将这个答案的字母代号选出来填入本大题规定的地方。）
1．科技的自立自强是国家发展的战略支撑，2021年新一代5G芯片将开始量产，标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．超导材料 B．半导体材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
2．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，其温度一定升高，内能也一定增大
B．两个物体的内能大小相等，则其温度和含有的热量均相等
C．由同种材料组成的两个物体如果其温度与质量相等，则其内能一定相等
D．在自发状态下热传递具有方向性，即热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或者从物体的高温部分传向低温部分
3．如图所示，小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。以下说法正确的是（ ）
A．摩擦过程中，在气球上创造了电荷
B．摩擦过程中，电子在头发与气球之间发生了转移
C．两个气球带的是异种电荷
D．若把气球靠近头发，气球与头发将互相排斥
4．如图所示，用同样的装置进行“比较不同物质的吸热本领”和“比较不同燃料的热值”的实验，则以下说法中正确的是（ ）
A．这两个实验都要控制被加热的物质的质量一样
B．这两个实验都要控制被加热的物质的种类一样
C．前一实验中，加热相同时间后，比热容大的物质吸收热量一定多
D．后一实验中，加热相同时间后，若温度计示数升高得越多，则该燃料的热值一定越大
5．小明做实验时记录2V和0.2A，但填写表格时不知是测哪个元件的数据，由于器材收拾完了，即时记起并画出实验接线草图，如图，电压表和电流表还不能确定，用M、N表示。则下列判断正确的是（ ）
A．M表是电压表，2V是电源电压
B．N表是电压表，2V是L1两端电压
C．N表是电流表，流过L2电流0.2A
D．M表是电流表，流过L2电流0.2A
6．如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．插座和电热水壶串联
B．故障一定是ab断路了
C．电热水壶导线②与接地线相连
D．故障可能是电热水壶内电阻丝断了
7．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
8．如图所示，电源电压保持6V不变，R1＝5Ω，R3＝15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V
B．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为0.3A，电压表示数为0
C．当R2的滑片P在a端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.4A，电压表示数为6V
D．当R2的滑片P在a端，闭合S、S1、S2时，电流表示数为1.2A，电压表的示数为0
二、填空作图题（每空1分，12题作图2分，共15分）
9．（2分）厉害了，我的国！2020年我国开启了航天新征程，嫦娥五号成功登月并顺利取回1731g月壤样品。样品的质量不会随它的形状、状态、温度和 的改变而改变。如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 的方式使其内能增加而导致的。
10．（3分）如图甲，当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时，铝箔条会旋转起来，则塑料棒 （选填“带电”或“不带电”），图乙用丝绸擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球，则两金属箔会带上 （选填“正”或“负”）电荷，两金属箔张开是因为 。
11．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 J/（kg•℃）。
12．（2分）如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使L1、L2并联，请在图中画出连线。
13．（3分）如图甲为小明家中的电能表，他家中允许同时使用的用电器总功率最大为 W。图乙为某吹风机内部的工作电路简化图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风和热风的转换。已知吹冷风时的功率为100W，R＝48.4Ω，则吹热风时的功率为 W；若家中只有电吹风工作，用冷风、热风挡交替使用5min，该电能表转盘转过225转，则电吹风消耗了 J的电能。
14．（3分）小宇对物理现象很好奇，学习了电压表后，他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱，就可以实现量程的转换。于是，他将电学盒里的电压表（如图甲）的后盖打开，看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成，“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 联而成，电阻越大，量程越 ，这里的电阻起到了 作用。
三、实验与探究题（本题共3个小题，第15题、第16题、第17题各7分，共21分。请按题目的要求作答）
15．（7分）探究并联电路中电流的规律：
①在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，原因是 。
②他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是： 。
③他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 A。
④在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是 。
⑤实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数 ，电流表A2的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．（7分）小文同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先固定 的位置，再调整固定的 位置。（选填“A”或“B”）
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初温、水的 。
（3）通过表中记录的数据，你认为加热相同时间甲装置吸收热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙装置吸收的热量：理由是 。
（4）小文同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。并由记录的数据，利用公式
Q吸＝cm△t计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ 。理由是 。
17．（7分）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝ 。
四、计算题（本题3个小题，共20分，其中，18题6分，19题6分，20题8分，解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写出最后答案的不给分）
18．（6分）质量相等、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度，测得的数据如表：
项目
水
某种液体
时间/min
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
温度/℃
15
16
17
18
19
20
15
17
19
21
23
25
（1）请根据测得的数据求出该液体的比热容；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收多少热量？
19．（6分）如图甲所示电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流。
（2）此时滑动变阻器R接入的阻值。
20．（8分）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三挡温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
重庆市梁平区2021-2022学年九年级（上）期末物理试卷（A卷）
参考答案与试题解析
一、选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个最符合题意。请将这个答案的字母代号选出来填入本大题规定的地方。）
1．科技的自立自强是国家发展的战略支撑，2021年新一代5G芯片将开始量产，标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．超导材料 B．半导体材料 C．磁性材料 D．绝缘材料
【分析】芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅，半导体具有单向导电性。
【解答】解：常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的。
故选：B。
【点评】本题考查半导体的应用，属于基础知识。
2．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，其温度一定升高，内能也一定增大
B．两个物体的内能大小相等，则其温度和含有的热量均相等
C．由同种材料组成的两个物体如果其温度与质量相等，则其内能一定相等
D．在自发状态下热传递具有方向性，即热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或者从物体的高温部分传向低温部分
【分析】（1）（3）内能与物体的质量、状态和温度有关；
（2）热量不是状态量，不能说含有或者具有热量；
（4）热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、物体吸收热量，内能一定增大，其温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故A错误；
B、热量相对应的物理术语是“吸收”和“放出”不能用“含有”，故B错误；
C、由同种材料组成的两个物体如果其温度与质量相等，则其内能不一定相等，如相同温度的冰和水，故C错误；
D、热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或者从物体的高温部分传给低温部分，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热量、内能以及热传递，难度不大。
3．如图所示，小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。以下说法正确的是（ ）
A．摩擦过程中，在气球上创造了电荷
B．摩擦过程中，电子在头发与气球之间发生了转移
C．两个气球带的是异种电荷
D．若把气球靠近头发，气球与头发将互相排斥
【分析】（1）用摩擦的方法可以使物体带电；摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：AB、摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移，而使头发与气球带异种电荷，不是创造了电荷，故A错误，B正确；
C、两只相同的气球在头发上摩擦后，头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷；两只相同的气球带的是同种电荷，故C错误；
D、若把气球靠近头发，气球与头发因带异种电荷将互相吸引，故D错误。
故选：B。
【点评】掌握摩擦起电的实质、现象，并能运用摩擦起电现象解释生活中的问题。
4．如图所示，用同样的装置进行“比较不同物质的吸热本领”和“比较不同燃料的热值”的实验，则以下说法中正确的是（ ）
A．这两个实验都要控制被加热的物质的质量一样
B．这两个实验都要控制被加热的物质的种类一样
C．前一实验中，加热相同时间后，比热容大的物质吸收热量一定多
D．后一实验中，加热相同时间后，若温度计示数升高得越多，则该燃料的热值一定越大
【分析】（1）比较两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料（研究对象），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度，由，比较温度的变化，温度升高越多，则吸热能力越小；
（2）为了比较热值大小，要用质量相同不同的燃料，加热质量相同的同种液体（研究对象），根据Q＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，根据，这种燃料热值越大，据此分析。
【解答】解：
A、比较不同物质的吸热本领时，需要控制两种物质的质量相同；比较不同燃料的热值时，需要控制被加热的物体的种类相同，物体的质量相同，故A正确；
B、比较不同物质的吸热本领时，需要改变物质的种类，比较不同燃料的热值时，需要加热相同种类的物体，故B错误；
C、比较不同物质的吸热本领时，用相同的加热器加热，相同时间内，物质吸收的热量是相同的，故C错误；
D、比较不同燃料的热值时，需要两种不同的燃料全部燃烧后，根据温度变化判定热值的大小；加热相同时间后，燃料燃烧的质量不一定相同，故D错误。
故选：A。
【点评】本题探究不同物质吸热升温现和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验，考查两实验相同和不同之处，要注意区分。
5．小明做实验时记录2V和0.2A，但填写表格时不知是测哪个元件的数据，由于器材收拾完了，即时记起并画出实验接线草图，如图，电压表和电流表还不能确定，用M、N表示。则下列判断正确的是（ ）
A．M表是电压表，2V是电源电压
B．N表是电压表，2V是L1两端电压
C．N表是电流表，流过L2电流0.2A
D．M表是电流表，流过L2电流0.2A
【分析】电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中；然后根据电表的示数分析。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，N串联接入电路中，是电流表，则流过L2电流为0.2A；M并联接入电路中，为电压表；电压表测量的是灯泡L1两端的电压，已知电压表示数为2V，即L1两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压应大于2V；故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的辨别、电流表和电压表的使用，难度不大。
6．如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．插座和电热水壶串联
B．故障一定是ab断路了
C．电热水壶导线②与接地线相连
D．故障可能是电热水壶内电阻丝断了
【分析】①家庭电路中各用电器互不影响，组成并联电路；
②正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，说明电路存在断路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
③带有金属外壳的用电器，其外壳要保持良好接地。
【解答】解：A、插座和电热水壶独立与火线、零线组成通路，彼此不影响，所以是并联。故A错误；
B、正在烧水的电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，但具体位置不能确定，可能是导线ab间断路，也可能是电壶内部电热丝断路。故B错误；
C、为防止漏电，电热水壶的外壳要接地，所以导线①与接地线相连。故C错误；
D、电热水壶内电热丝断了，电流无法提供电热水壶，所以停住工作；对电路其他部分无影响，所以灯泡正常发光。故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查了电路故障分析，知道常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析即可解题，本题是一道基础题。
7．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
【分析】据公式P＝UI以及U＝IR可得P灯＝I2R灯分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实际功率，知道其明暗程度；该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D答案；电路消耗的总功率也可以根据P＝UI，I＝得出P＝得出总功率的变化情况。
【解答】解：由电路图可知，电压表测电源电压，因电源电压不变，因此滑片向上移动时，电压表示数不变，故AD错误；
滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻也增大，由欧姆定律可知电路中电流减小；由P＝I2R可知灯泡的实际功率减小，则灯泡变暗；电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知电路消耗的总功率变小，故C正确，B错误。
故选：C。
【点评】本题用排除法比较简洁，根据电压表测总电压表示数不变排除A和D，根据灯的实际功率P灯＝I2R灯，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R总＝R滑+R灯，R总也增大，I减小，可以知道P灯减小，灯泡变暗，排除B，从而轻松选择出C来。
8．如图所示，电源电压保持6V不变，R1＝5Ω，R3＝15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V
B．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为0.3A，电压表示数为0
C．当R2的滑片P在a端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.4A，电压表示数为6V
D．当R2的滑片P在a端，闭合S、S1、S2时，电流表示数为1.2A，电压表的示数为0
【分析】（1）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，R3与R2的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过该电路的电流，进一步计算滑动变阻器两端的电压；
（2）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过该电路的电流；
（3）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，只闭合S、S2时，电路为R3的简单电路，电压表被短路，根据欧姆定律计算通过该电路的电流；
（4）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，闭合S、S1、S2时，R1与R3并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压表被短路，根据并联电路电流规律计算电流表的示数。
【解答】解：（1）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，R3与R2的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过该电路的电流：I＝＝＝0.2A，
滑动变阻器两端的电压：U2＝IR2＝0.2A×15Ω＝3V，故A正确；
（2）当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压，所以电压表示数为6V，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过该电路的电流：I′＝＝＝0.3A，故B错误；
（3）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，只闭合S、S2时，电路为R3的简单电路，电压表被短路，所以电压表示数为0，
通过该电路的电流：I3＝＝＝0.4A，故C错误；
（4）当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，闭合S、S1、S2时，R1与R3并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压表被短路，所以电压表示数为0，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数为：I0＝+＝+＝1.6A，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，分清电路连接是解题的关键。
二、填空作图题（每空1分，12题作图2分，共15分）
9．（2分）厉害了，我的国！2020年我国开启了航天新征程，嫦娥五号成功登月并顺利取回1731g月壤样品。样品的质量不会随它的形状、状态、温度和 位置 的改变而改变。如图所示，返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 做功 的方式使其内能增加而导致的。
【分析】质量是物质本身的一种属性；改变物体的内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的。
【解答】解：质量是物质本身的一种属性，不会随着形状、状态、温度和位置的改变而改变，所以样品的质量不会改变；返回舱穿越大气层的过程中，返回舱和大气摩擦生热，返回舱表面温度升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。
故答案为：位置；做功。
【点评】本题考查了质量、改变内能的方法，属于基础题。
10．（3分）如图甲，当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时，铝箔条会旋转起来，则塑料棒 带电 （选填“带电”或“不带电”），图乙用丝绸擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球，则两金属箔会带上 正 （选填“正”或“负”）电荷，两金属箔张开是因为 同种电荷相互排斥 。
【分析】带电体能够吸引不带电的轻小物体；自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
【解答】解：
当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时，发现铝箔条会旋转起来，这说明铝箔条受到了塑料棒施加的力的作用，则塑料棒带了电（带电体能够吸引不带电的轻小物体）；
用丝绸摩擦过的玻璃棒因为失去电子带正电，将它与验电器的金属小球接触后，金属箔片会带上正电；因为同种电荷相互排斥，所以验电器中闭合着的金属箔片会张开一个角度。
故答案为：带电；正；同种电荷相互排斥。
【点评】本题考查了带电体的性质和验电器的工作原理，都是基础知识。
11．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： 乙 （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
【分析】（1）选同样的加热时间，甲和乙吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断；
（2）根据Q放＝cm△t可求出水放出的热量；根据放热公式Q放＝cm△t求出某种液体的比热容。
【解答】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，则甲的放热能力强，甲是水，乙是某种液体；
（2）由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，乙的末温度是20℃，
水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（60℃﹣40℃）＝8.4×104J；
由图可知，相同时间内放出相同的热量，根据Q＝cm△t可知，液体的比热容为：
c乙＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：乙；2.1×103。
【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用，能从温度﹣时间图像得出相关信息是本题的关键。
12．（2分）如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使L1、L2并联，请在图中画出连线。
【分析】在并联电路中，各用电器并列连接，电路中电流有多条路径，各用电器之间互不影响。
【解答】解：
若把接线柱A与C连接，接线柱B与D连接，则电路中有两条电流的流通路径，此时L1、L2并联，如下图所示：
【点评】本题主要考查利用电流流向法和串并联电路中电流路径的特点分析电路的连接方式，属于常考题。
13．（3分）如图甲为小明家中的电能表，他家中允许同时使用的用电器总功率最大为 4400 W。图乙为某吹风机内部的工作电路简化图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风和热风的转换。已知吹冷风时的功率为100W，R＝48.4Ω，则吹热风时的功率为 1100 W；若家中只有电吹风工作，用冷风、热风挡交替使用5min，该电能表转盘转过225转，则电吹风消耗了 2.7×105 J的电能。
【分析】（1）电能表上标有“220V 10（20）A”，“220V”表示电能表的工作电压；10（20）A中，10A是指电能表的标定电流为10A，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流；利用P＝UI求他家中允许同时使用的用电器最大总功率；
（2）利用P＝求热风时电阻R的电功率，加上电动机的电功率（冷风时电功率），可得吹热风时的电3功率；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求转盘转225转，电吹风消耗的电能。
【解答】解：
（1）由电能表的铭牌可知，电能表的工作电压U＝220V，电能表平时工作允许通过的最大电流I＝20A，
小明家允许同时使用的用电器的总电功率不能超过：P＝UI＝220V×20A＝4400W；
（2）由题意，吹热风时的功率：
P热＝P冷+PR＝100W+＝100W+＝1100W；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
转盘转225转，电吹风消耗的电能：
W＝kW•h＝0.075kW•h＝0.075×3.6×106J＝2.7×105J。
故答案为：4400；1100；2.7×105。
【点评】本题考查了消耗电能和电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。
14．（3分）小宇对物理现象很好奇，学习了电压表后，他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱，就可以实现量程的转换。于是，他将电学盒里的电压表（如图甲）的后盖打开，看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成，“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 串 联而成，电阻越大，量程越 大 ，这里的电阻起到了 分压 作用。
【分析】由乙图可知，电压表使用“3V挡”时电流表与3.8kΩ的R2串联接入电路，电压表使用“15V挡”时电流表与15.7kΩ的R1串联接入电路，据此可知电压表量程与串联电阻的关系，串联在电路中的电阻起分压作用。
【解答】解：
由乙图可知，电压表使用“3V挡”时电流表与3.8kΩ的R2串联接入电路，电压表使用“15V挡”时电流表与15.7kΩ的R1串联接入电路，由此可知，串联的电阻越大，量程越大，这里的电阻起到了分压作用。
故答案为：串；大；分压。
【点评】本题考查学生的识图能力和欧姆定律的灵活运用，知道串联接入电路的电阻起分压作用。
三、实验与探究题（本题共3个小题，第15题、第16题、第17题各7分，共21分。请按题目的要求作答）
15．（7分）探究并联电路中电流的规律：
①在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，原因是 ①连接电路时忘记断开开关 。
②他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是： 电流表或L1断路 。
③他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 电流表正负接线柱接反了 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 0.24 A。
④在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是 用不同规格的小灯泡多测量几次 。
⑤实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数 不变 ，电流表A2的示数 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】①连接电路时，为保护电路，开关要断开；
②闭合开关后，发现L2亮，L1不亮，说明干路和L2支路完好，据此分析；
③测量电流时，电流要从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电流表指针会反向偏转；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
④用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多；
⑤分析电路的连接，根据欧姆定律确定通过L1的电流不变，由并联电路电流的规律。
【解答】解：①刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时小明忘了断开开关；
②他先将电流表接A处，闭合开关后，发现L2亮，L1不亮，说明干路和L2支路完好，则该电路可能出现的故障是电流表或L1断路；
③发现电流表的指针偏转如图乙所示，即电流表指针反向偏转，其原因是：电流表正、负接线柱接反了；
丙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流大小为0.24A；
④只根据一组数据得出结论有偶然性，为得出普遍性的结论，要换用不同规格的小灯泡进行多次实验；
⑤如图丁所示的电路图，开关S断开时，电路中只有L1灯，两电流表示数相等；
S闭合时，两灯并联，电流表A2测干路电流，A1测灯L1的电流，因灯L1的电压不变（为电源电压），根据欧姆定律，通过L1的电流大小不变；
根据并联电路电流的规律，电流表A2的示数变大。
故答案为：①连接电路时忘记断开开关； ②L1断路（合理即可）； ③电流表正负接线柱接反了；0.24； ④换用不同规格的小灯泡多测量几次；⑤不变；变大。
【点评】本题探究并联电路的电流规律，考查注意事项、故障分析、电流表使用、数据分析及归纳法的运用和并联电路电流规律的运用。
16．（7分）小文同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先固定 B 的位置，再调整固定的 A 位置。（选填“A”或“B”）
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的初温、水的 质量 。
（3）通过表中记录的数据，你认为加热相同时间甲装置吸收热量 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙装置吸收的热量：理由是 甲杯中水温升高的多 。
（4）小文同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及酒精灯中燃料的质量。并由记录的数据，利用公式
Q吸＝cm△t计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ 不可靠 。理由是 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 。
【分析】（1）安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）探究两种燃料的热值时，需要控制酒精灯的加热时间、水的质量和水的初温相同；
（3）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大。
（4）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【解答】解：（1）为了利用加热装置的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定下面B的位置，然后再调整A的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
（2）为了保证实验的可靠性，需要控制酒精灯的加热时间和水的初温、水的质量相同；
（3）分析表格数据可知，甲杯水的温度升高的多，即甲装置燃烧产生的热量多，所以其热值大；
（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；
故答案为：（1）B；A；（2）质量；（3）大于；甲杯中水温升高的多；（4）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
【点评】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小；同时还要学会器材的组装，实验误差的分析等。
17．（7分）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 开关处于闭合状态。 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 断路 。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 使灯泡L2正常发光 。
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：
①将滑动变阻器 R1 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 2 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝ U额 。
【分析】（1）电压表与被测用电器并联，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。
（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。
（3）先计算灯泡L2正常工作时电流，再计算出此时滑动变阻器接入电路得阻值，阻值与R1最大阻值进行比较。
（4）闭合开关S，将S1拨向触点 2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）电压表与被测用电器并联，电压表的量程应该为0～15V，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。故连接电路时的错误之处是开关处于闭合状态。如图所示：
（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。
（3）灯泡L2正常工作时电流为：
，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
＝＝11.2Ω＞10Ω，
所以，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是使灯泡L2正常发光；
（4）闭合开关S，将S1拨向触点 2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压，示数记为U额，
将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U，则此时电路电流为：
＝
小灯泡的实际功率为：
P＝U额I＝U额。
故答案为：（1）如上图所示；开关处于闭合状态；（2）断路；（3）使灯泡L2正常发光；（4）①R1 2；②U额。
【点评】本题考查了测量小灯泡的实际功率，设计实验测量灯泡功率是难点，补充实验步骤时要从得到额定电压和额定电流出发。
四、计算题（本题3个小题，共20分，其中，18题6分，19题6分，20题8分，解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写出最后答案的不给分）
18．（6分）质量相等、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度，测得的数据如表：
项目
水
某种液体
时间/min
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
温度/℃
15
16
17
18
19
20
15
17
19
21
23
25
（1）请根据测得的数据求出该液体的比热容；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收多少热量？
【分析】（1）先从表格中找出水和这种液体升高温度的关系；
根据公式Q吸＝cm（t﹣t0），在吸收热量（通过加热时间来体现出来）、质量相同的情况下，温度的变化值和比热容成反比，水的比热容是已知，根据水的比热容，以及水和某种液体比热容的关系，求出某种液体的比热容。
（2）知道这种液体的比热容、质量、初温和末温，根据公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出这种液体吸收的热量。
【解答】解：
（1）由表中数据可知：在加热相同的时间，如1min，水和某种液体的吸收的热量是相同的，水的温度升高了1℃，某种液体温度升高了2℃，水和这种液体升高的温度之比是1：2；
根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知：在质量和吸收的热量相同时，物质升高的温度和物质的比热容成反比，水和这种液体升高的温度之比是1：2，水和这种液体的比热容之比是2：1。
这种液体的比热容c液＝4.2×103J/（kg•℃）×＝2.1×103J/（kg•℃）。
（2）液体的质量m＝100g＝0.1kg；
需要吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.1×103J/（kg•℃）×0.1kg×（35℃﹣15℃）＝4.2×103J。
答：（1）该液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃）；
（2）要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收4.2×103J的热量。
【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力，以及根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算吸收热量的能力，有难度！
19．（6分）如图甲所示电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流。
（2）此时滑动变阻器R接入的阻值。
【分析】由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。
（1）根据并联电路中的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流；
（2）电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，根据指针的位置确定电流表的示数，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1＝＝＝0.2A；
（2）电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表A的示数I＝0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R的电流：
I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.2A＝0.1A，
滑动变阻器连入电路的阻值：
R2＝＝＝60Ω。
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）滑动变阻器连入电路的阻值为60Ω。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。
20．（8分）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三挡温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1
（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
【分析】（1）分析清楚电路结构，应用电功率公式判断电炖锅的工作状态；
（2）根据P＝UI求出正常工作时通过R1的电流，根据I＝求出R1的阻值；根据高温挡求出R2的电功率，根据P＝求出R2的电阻；
（3）根据ρ＝求出水的质量，根据热量公式求出水吸收的热量，再利用效率公式求出消耗的电能，然后利用功率公式求出烧开一锅水需要的时间。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
（2）由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温挡；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝A，
由I＝得R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
高温挡时，R2消耗的电功率为：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣400W＝700W；
R2的电阻为：
R2＝＝≈69Ω；
（3）由ρ＝可得水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由η＝知消耗的电能为：
W＝＝＝4.62×105J，
由P＝得，烧开一锅水需要的时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
（2）电阻R1的阻值是121Ω；R2的电阻为69Ω；
（3）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一锅水需要的时间为420s。
【点评】本题考查质量、电流、水吸热、电功和热效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，计算过程还要注意单位的换算。
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