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安徽省滁州市定远县育才学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
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这是一份安徽省滁州市定远县育才学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题，共21页。试卷主要包含了填空题，单选题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
定远育才学校2022-2023学年第一学期九年级期末考试
九年级物理
一、填空题（本大题共8小题，共22分）
1. 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种比热容较小的液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。分析图象可以得出______物质为水(选填“甲”或“乙”)，另一种液体的比热容为______Jkg⋅℃。c水=4.2X103Jkg⋅℃
2. 某插秧机使用四冲程汽油机，图中汽油机处于______冲程，如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每分钟对外做功______次；某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是______J；若这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收，则水温升高______℃。[q汽油=4.6×107J/kg]
3. 如图所示，课堂上老师演示了“静电章鱼”实验，将用毛皮摩擦过的塑料细丝抛向空中，并将用毛皮摩擦过的PVC塑料管放置在塑料细丝下方，同学们惊奇地发现塑料细丝真的像章鱼一样张开了“触手”且在空中悬浮起来．实验后，老师介绍说摩擦后的PVC塑料管会带上负电．塑料细丝张开“触手”是因为带上______电荷相互______造成的，毛皮与塑料细丝摩擦时，毛皮束缚电子的本领______.(选填“强”或“弱)
4. 如图所示，若闭合开关S1和S3，断开S2，则灯泡L和L2组成______(选填“串联”或“并联”)电路；若仅闭合开关S3，则灯泡______发光；若只闭合开关S2，则通过灯泡L1和L2的电流______(选填“相等”或“不相等”)。
5. 坤坤家新购了容量为1L的电热水壶，待电热水壶装满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，他记录到家里的电能表(如图)的指示灯在1min内闪烁了35次，这段时间内电热水壶消耗的电能是______J，若消耗的电能全部被水吸收，则水的温度升高______℃。
6. 如图所示，灯泡L上标有“6V 3.6W”字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R=80Ω，电路在工作状态下，通过调整开关的开闭，使整个电路消耗的功率最大时，电阻R在100s内产生的热量是______J，整个电路消耗的最小功率是______W。(不计灯丝电阻的变化)
7. 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，______(选填“甲”或“乙”)是小灯泡的I−U图像，定值电阻的阻值为______Ω；将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为______W；将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，5min内，乙消耗的电能为______J。
8. 电热毯的电路图所示，电热毯工作时电路要么处于A状态：S1闭合，S2断开，S3接1；要么处于B状态：S1闭合，S2闭合，S3接2.则A状态对应电热毯______挡(选“高温”或“低温”)，已知电热毯在220V电压下工作时，低温挡工作时消耗的功率是48.4W，高温挡工作时电路的总电阻是160Ω，则R1的大小为______Ω(已知R1>R2)。
二、单选题（本大题共10小题，共20分）
9. 关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是( )
A. 物体的温度越高，放出的热量越多
B. 物体的温度越高，物体内分子的无规则运动越剧烈
C. 物体吸收了热量，它的温度一定升高
D. 物体的内能增加，一定是外界对物体做了功
10. 如图为单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示意图，且该汽油机飞轮的转速为1800r/min，则下列说法正确的是( )
A. 图示冲程为压缩冲程
B. 图示冲程把机械能转化为了内能
C. 该汽油机每秒对外做功15次
D. 随着技术的进步，汽油机的效率达到100%
11. 如图所示是工厂、加油站里常见的静电清除杆。当人体进行静电清除时，只需站在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球即可，若人体与其他物体摩擦带负电，则( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 清除杆顶部的黑色圆球是绝缘体
C. 人体带负电是因为摩擦时失去电子
D. 清除静电时金属杆中的瞬时电流方向为由下到上
12. 如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大，以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B. 电压表测的是灯泡L1的电压
C. 灯泡熄灭是由于灯泡L2断路 D. 灯泡熄灭是由于灯泡L1断路
13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，下列说法正确的是( )
A. 电流表A1的示数变小
B. 电压表V的示数变大
C. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大
14. 关于图中的滑动变阻器，下列说法中错误的是( )
A. 铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0～10Ω
B. 闭合开关前，为了保护电路，滑片P应滑到最右端
C. 滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
D. 闭合开关，将滑片P向左滑动，小灯泡将变暗，电流表示数将变小
15. 如图在探究“电流与电阻关系”时，电源电压恒为3V，实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验，下列说法正确的是 ( )
A. 用5Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B. 用5Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C. 用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D. 用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
16. 如图中所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 定值电阻R0的阻值为20Ω
C. 整个电路消耗的最大功率为0.5W
D. 滑片P在b端时，2min内R0消耗的电能为12J
17. 如图甲所示电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为热敏电阻。开关S闭合，当R的温度发生改变时，R两端电压UR随温度t变化的关系图象如图乙所示，R0功率为P0，R的功率为PR，电路总功率为P总。则P0、PR、P总随温度t变化的关系图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
18. 某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V；下列有关说法中正确的是( )
A. 该同学接错了一根导线，需要改正的线应该是电压表负接线柱到开关的这根导线
B. 正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转，故障原因可能是滑动变阻器断路
C. 排除故障后，按正确的步骤进行实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.7W，此时小灯泡的电阻是8.9Ω
D. 调节滑动变阻器的滑片到电压表示数为灯泡额定电压U额时灯泡功率为P额，那么当电压表示数U实=0.5U额时，灯泡实际功率P实>0.25P额
三、实验探究题（本大题共3小题，共32分）
19. （8分）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示：
(1)小明根据图甲连接好电路闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该______；
(2)测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点；这样操作会导致电压表出现的现象是______；
(3)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中；分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是：______(用公式写出)，我们还学过并联电路中各支路用电器两端电压有何关系？______(用公式写出)；
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(4)实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是______。
20. （12分）陈伟做“探究电流与电阻关系”实验，实验器材有：电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0～3V)、电流表(0～0.6A)、开关、导线若干。
(1)小明连接好如图甲所示的电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最_____(选填“左”或“右”)端，其目的是为了___________。
(2)检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数为6V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是_____。
(3)排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，应注意观察__________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)。
(4)断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应移动滑片，直至电压表示数为_______V时，读出电流表的示数，记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成____ ____。
(5)当将20Ω定值电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值_______(选填“过大”或“过小”)。
(6)该实验采用的研究方法是_____ ______法。
21. （12分）小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是“3.8V，1.15W”。
电压表示数
电流表示数
3.0V
0.32A
3.8V
0.4A
4.5V
(1)小明连接电路后，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性解析多项问题
A.检查电源 B.检查导线连接
C.检查电流表和电压表的示数 D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度
(2)实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器向_________ __(“左”或“右”)滑动；
(3)如图乙所示，当电压表示数为4.5V时，电流表示数为_______ ____A；
(4)从上表可以求出，当灯泡正常发光时电阻为______ _____Ω；
(5)通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数________ ___(“合格”或“不合格”)；在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是________ ___(一点即可)。
四、计算题（本大题共3小题，共24分）
22. （8分）我国自主研制生产一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶质量为1t的该车，在平直公路上以100km/ℎ的速度匀速行驶1ℎ，汽车所受阻力恒为3000N。观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油12kg，蓄电池储存的能量由最大容量的30%增大至最大容量的60%。(已知：蓄电池最大容量为2×108J，燃油的热值为4.0×107J/kg)求：
(1)12kg燃油完全燃烧放出的热量；
(2)测试过程中发动机牵引力所做有用功；
(3)求该汽车测试过程中的能量利用效率。
23. （8分）在图(a)所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。闭合电键S，滑动变阻器R2上的滑片P移至某处时，电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上，如图(b)所示。求：
(1)电源电压U。
(2)变阻器连入电路的阻值R2。
(3)改变滑片位置，在电路中各元件都能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
24. （8分） 如图甲为一款家庭手动调节温度的电暖气，额定电压为220V，其内部的电路简化图如图乙所示，R1、R2均为发热电阻。当它接入家庭电路中，只闭合S2，电暖气处于中温挡，正常工作时其功率为660W；当关掉家中其他用电器只让该电暖气工作，只闭合开关S1，正常工作60s时，如图丙所示电能表的转盘转了22r。请你计算：
(1)电暖气在中温挡位正常工作时，通过它的电流；
(2)低温挡和高温挡的功率；
(3)电阻R1的阻值。
答案和解析
1.甲 2.1×103
【解析】
(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；
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；
所以，甲液体的比热容大，所以若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，
(2)由图可知：水的初温是60℃，加热15分钟后甲液体的末温是40℃，
乙液体的初温是60℃，加热15分钟后甲液体的末温是20℃，
则在相同时间内水和乙液体放出的热量相同，
由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙
所以有：
Q水=Q乙c水m水△t=c乙m△t乙4.2×103J/(kg⋅℃)×m×(60℃−40℃)=c乙m(60℃−20℃)
解得c乙=2.1×103J/(kg⋅℃)。
故答案为：甲；2.1×103。
2.压缩 1800 9.66×106 57.5
【解析】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，由此可知此冲程是压缩冲程；
由于飞轮转速是60r/s=3600r/min，汽油机每分钟飞轮转动3600圈，根据汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2圈，做功1次，由此可知汽油机分钟对外做功1800次；
汽油燃烧过程中，把燃料储存的化学能转化为内能；
汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=0.21kg×4.6×107J/kg=9.66×106J，
水吸收的热量Q吸=Q放=9.66×106J，
由Q吸=cmΔt可知，
水升高的温度Δt=Q吸c水m水=9.66×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg=57.5℃。
故答案为：压缩；1800；9.66×106；57.5。
3.同种 排斥 弱
【解析】由图可知上方是与毛皮摩擦过的细塑料丝，下方是与毛皮摩擦过的PVC塑料管，它们带了同种电荷，而同种电荷相互排斥；
若PVC塑料管带上负电，说明细塑料丝也带负电，说明毛皮与塑料细丝摩擦时，毛皮束缚电子的本领弱，失去电子，塑料细丝得到电子。
故答案为：同种；排斥；弱。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
两个物体相互摩擦时，对电子束缚能力强的，得到电子的物体带负电，对电子束缚能力弱的，失去电子的物体带正电。
本题主要考查了摩擦起电的实质和电荷间的相互作用规律，是一道基础题。
4.并联 L1 相等
【解析】若闭合开关S1和S3，断开S2，此时电流的路径有两条，则灯泡L1和L2组成并联电路，若仅闭合开关S3，只有灯泡L1接入电路中，灯泡L1发光；
若只闭合开关S2，此时电流的路径只有一条，则灯泡L1和L2组成串联电路，因为串联电路中电流处处相等，所以此时通过灯泡L1和L2的电流相等。
故答案为：并联；L1；相等。
5.4.2×104 10
【解析】3000imp/(kW⋅ℎ)表示电路中用电器每消耗1kW⋅ℎ电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁35次，电热水壶消耗的电能：W=35imp3000imp/(kW⋅ℎ)=353000kW⋅ℎ=353000×3.6×106J=4.2×104J；
由题意可知，水吸收的热量Q=W=4.2×104J；
由ρ=mV可知，电热水壶中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg；
由Q=cmΔt可知，水升高的温度：Δt=Qcm=4.2×104J4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg=10℃。
故答案为：4.2×104；10。
6.45 0.39
【解析】
(1)由电路图可知，开关S1、S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电路的总电阻最小，电路消耗的功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时电阻R在100s内产生的热量：
QR=WR=U2Rt=(6V)280Ω×100s=45J；
(2)由P=UI=U2R可知，灯泡的电阻：
RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω，
由电路图可知，开关S2闭合，S1、S3断开时，灯泡L与电阻R串联，电路的总电阻最大，电路消耗的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，整个电路消耗的最小功率：P小=U2R+RL=(6V)280Ω+12Ω≈0.39W。
故答案为：45；0.39。
7.甲 10 2 480
【解析】(1)小灯泡灯丝电阻受温度影响，阻值会随温度的变化而发生变化，在I−U图像中是一条曲线，所以甲是小灯泡的I−U图像；
(2)则乙是定值电阻的I−U图像，由图可知，当定值电阻两端电压为4V时，通过电阻的电流为0.4A，
由I=UR可知，定值电阻的阻值：R=UI=4V0.4A=10Ω；
(3)将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，
根据串联电路的电流特点和电压特点可知，通过定值电阻R和小灯泡L的电流相等，电压之和为5V，
由图像可知，当电流为0.4A时，定值电阻两端的电压为4V，小灯泡两端的电压为1V，满足要求，
电路的总功率：P总=U总I总=5V×0.4A=2W；
(4)将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，
根据并联电路的电压特点可知，乙两端的电压为4V，由图像可知，通过乙的电流为0.4A，
则5min内，乙消耗的电能：W=U乙I乙t=4V×0.4A×5×60s=480J。
故答案为：甲；10；2；480。
8.低温 800
【解析】(1)根据公式Q=U2R⋅t可知在电源电压不变的情况下，电阻越大，产生的热量越少。因A状态下的串联电路总电阻比B状态下的并联电路总电阻大，故A状态下产生的热量小，为低温挡。
(2)低温挡，即A状态下消耗功率为48.4W，可求出此时R1和R2串联的总电阻R串=U2P=220248.4Ω= 1000Ω，即R1+R2=1000Ω。
又由高温挡总电阻为160Ω，即R1⋅R2R1+R2=160Ω.联立R1+R2=1000Ω与R1⋅R2R1+R2=160Ω，可求出R1与R2分别为200Ω和800Ω.又已知R1>R2，故R1为800Ω。
故本题答案为：低温；800
9.B 【解析】A、物体的温度越高，放出的热量不一定越多，还要看物体的温度变化、比热容等，故A错误；
B、分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确；
C、物体吸收热量，温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程，吸热，内能增加但温度不变，故C错误；
D、物体的内能增加，可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。故选：B。
10.C 【解析】AB、由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为汽油机的做功冲程，在此冲程中，将内能转化为机械能，故AB错误；
C、汽油机飞轮的转速为1800r/min=30r/s，即汽油机的飞轮每秒转30圈，
由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功15次，故C正确；
D、热机工作过程中，能量的损失是不可避免的，所以随着技术的进步，汽油机的效率也达不到100%，故D错误。故选：C。
11.D 【解析】A、摩擦起电的实质是发生了电荷的转移，使正负电荷分开，故A错误；
B、清除杆顶部的黑色圆球容易导电，是导体，故B错误；
C、人体带负电是因为摩擦时得到了电子，故C错误；
D、清除静电时，人体中的部分负电荷通过金属球和金属杆导入大地，金属杆中的瞬时电流方向为由下到上，故D正确。故选：D。
12.C 【解析】由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡L2两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；
某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路现象；电压表示数比原来还大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡L2断路；综上所述ABD错误，C正确。故选：C。
13.D 【解析】分析电路图，电阻与滑动变阻器并联，电压表测量并联支路R1两端(电源电压)电压，电源电压保持不变；电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测量干路上的电流；
A.R1为定值电阻，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，当滑动变阻器滑片移动时，R1的电流不变，错误；
B.因为电源电压保持不变，电压表测量并联支路电压也是电源电压，滑动变阻器连入电路电阻变化电压表V的示数不变，错误；
CD、当滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中，R2阻值减小，由I=UR可知，电流变大；又因为电流表A2测量干路上的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表A2示数变大，则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小；电压表的示数与电流表A2的示数的乘积变大，D正确，C错误。
14.D 【解析】A、滑动变阻器铭牌标有“10Ω 2A”，10Ω表示滑动变阻器连入电路的最大电阻是10Ω，则滑动变阻器的调节范围是0～10Ω，故A正确；
B、闭合开关前，滑片P应滑到最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，这样做的目的是保护电路，故B正确；
C、滑动变阻器接入电路中，采用要“一上一下”的接线方法，故C正确；
D、闭合开关，滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流变大，则电流表示数变大，灯泡变亮，故D错误。故选：D。
15.D 【解析】由图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V；
AB、用5Ω电阻替换，即R的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小；为了控制它两端电压不变(即电压表示数不变)，应减小变阻器两端的电压来增大R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要减小滑动变阻器的电阻，即滑片P应向左端移动，由于总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故AB错误；
CD、用20Ω电阻替换，即R的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压变大；为了控制它两端电压不变，应增大变阻器两端的电压来减小R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要增大滑动变阻器的电阻，即滑片P应向右端移动，由于总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故C错误，D正确；故选：D。
16.D 【解析】AB、由电路图可知，当滑片P位于a端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，且此时电路中的电流最大；
由图像可知，电路中的最大电流0.6A时，根据欧姆定律可知，电源电压：U=0.6A×R0……①
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流0.2A，电压表示数为5V，
根据串联电路电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=0.1A×R0+5V……②
联立①②可得：R0=10Ω，U=6V，故AB错误；
C、由于电路的最大电流为0.6A，所以电路消耗的最大功率：Pmax=UImax=6V×0.6A=3.6W，故C错误；
D、滑片P在b端时，
2min内R0消耗的电能W=I2R0t=(0.1A)2×10Ω×2×60s=12J，故D正确。故选：D。
17.D 【解析】由图甲可知，定值电阻R0和热敏电阻R串联，电压表测量热敏电阻R两端的电压；
AB、由乙图可知，热敏电阻R两端的电压UR跟温度t之间的关系是温度越高，热敏电阻R两端的电压越小，且UR跟t之间是一次函数关系，可设UR=kt+b(其中k、b是常数，且k<0)，
根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压U0=U−UR=U−kt−b=−kt+U−b，由于−k，U−b都是常数，且−k>0，所以定值电阻两端的电压U0与温度t之间的关系也是一次函数关系，且温度越高，U0越大，
根据串联电路电流规律可知电路中的电流I=I0=U0R0=−kt+U−bR0=−kR0t+U−bR0，
定值电阻的功率P0=U0I0=(−kt+U−b)(−kR0t+U−bR0)可知，定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系，故AB错误；
C、R的电功率：PR=URI=(kt+b)×(−kR0t+U−bR0)可知，定值电阻的功率PR与温度t之间的关系是二次函数关系，故C错误；
D、电路的总功率：P总=UI=U×(−kR0t+U−bR0)可知，电路的总功率P总与温度t之间的关系是一次函数关系，故D正确。故选：D。
18.D 【解析】A、原电路图中，灯泡和电压表被短路，需要改正的线应该是变阻器下端接线柱到灯泡右接线柱这根导线，应将这根导线改接到灯泡左接线柱上，故A错误；
B、正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，说明电路可能断路，而电压表指针明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即故障原因可能是小灯泡断路，故B错误；
C、小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
此时小灯泡的电阻为：
R=UI=2.5V0.26A≈9.6Ω，故C错误；
D、当电阻不变时，由P=U2R可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI可知，灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实>0.25P额，故D正确。故选：D。
19.(1)断开开关，换用0～3V量程重新实验；(2)指针反偏；(3)U=U1+U2；U=U1=U2；(4)L1短路。
20.(1)左；保护电路；(2)定值电阻R断开；(3)电压表；(4)2；反比；(5)过小；(6)控制变量
【解析】(1)为保护电路，滑动变阻器滑片移动到最左端，使它连入电路的电阻变大；
(2)电流表无示数，则电路可能断路，而电压表为电源电压，说明电压表与电源连通，移动滑片P，两电表示数均无变化，则原因可能是与电压表并联的定值电阻断路；
(3)探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数；
(4)探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图象可知，实验中控制定值电阻两端的电压UV=IR=0.2A×10Ω=2V，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数仍为2V；
由图乙可知，电阻两端的电压始终保持：UV=IR=0.2A×10Ω=……=0.04A×50Ω=2V，为一定值，故由图像可以得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比；
(5)电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U−UV=6V−2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×30Ω=60Ω，为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
(6)该实验采用的研究方法是控制变量法。
21. (1)C；(2)左；(3)0.44；(4)9.5；(5)不合格；小灯泡发光较亮，灯丝易烧断。
【解析】(1)A.检查电源，若电源正常而小灯泡仍然不亮，则不能确定电路中出现的别的问题，故A不符合题意；
B.检查导线连接，若导线没问题而小灯泡仍然不亮，则不能确定别的问题，故B不符合题意；
C.检查电流表和电压表的示数，若电流表和电压表都无示数，则可能是电路中除小灯泡外的某处发生断路；若电流表无示数而电压表有示数，则可能是小灯泡灯丝断了；若电流表有示数而电压表无示数，则可能是小灯泡处发生短路了，所以，通过检查电流表和电压表可以一次性解析多项问题，故C符合题意；
D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度，若灯泡仍然不亮，则有可能是灯泡处短路、断路，或者其他地方发生断路，不能确定多项问题，故D不符合题意。
故选C；
(2)小灯泡较暗，是因为小灯泡两端分配的电压过小，根据串联电路的分压原理可知，此时应将滑动变阻器滑片向左移动，减小滑动变阻器两端的电压，使小灯泡两端电压增大为额定电压，小灯泡即可正常发光；
(3)图乙中，电流表选择了“0～0.6A”量程，一大格0.2A，一小格0.02A，读数为0.44A；
(4)当小灯泡正常发光时，两端电压U=3.8V，电流I=0.4A，则小灯泡的电阻R=UI=3.8V0.4A=9.5Ω；
(5)由表中数据可知，小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W>1.15W；这个数值与小灯泡铭牌上的参数不相符，说明小灯泡铭牌上的参数不合格；由于计算得出的电功率大于小灯泡铭牌上的数据，故在这个实验中，可能会观察到小灯泡发光较亮，灯丝易烧断。
22.(1)12kg燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=12kg×4.0×107J/kg=4.8×108J；
(2)汽车匀速行驶过程中，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，
根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力F=f=3000N，
由v=st可知，汽车1ℎ行驶的路程：s=vt=100km/ℎ×1ℎ=100km=1×105m，
发动机牵引力所做的有用功：W=Fs=3000N×1×105m=3×108J，
(3)蓄电池增加的能量：ΔW=60%×2×108J−30%×2×108J=6×107J，
该汽车测试过程中的能量利用效率：η=W+ΔWQ放×100%=3×108J+6×107J4.8×108J×100%=75%。
答：(1)12kg燃油完全燃烧放出的热量为4.8×108J；
(2)测试过程中发动机牵引力所做有用功为3×108J，
(3)求该汽车测试过程中的能量利用效率为75%。
23.(1)∵由图a可知：R1、R2并联，且电流表A串联在干路上、电流表A1与电阻R1串联在支路上。
∴电流表A的示数比电流表A1的示数要大，
∴根据图b可以判断出通过R1的电流I1=0.3A、电路中的总电流I总=1.5A。
∴U总=U2=U1=I1×R1=0.3A×20Ω=6V。
(2)∴I2=I总−I1=1.5A−0.3A=1.2A。
∴R2=U2I2=6V1.2A=5Ω。
(3)∵通过R1的电流0.3A不变，
∴当通过滑动变阻器的电流为它允许通过的最大电流为2A时，电路中的总电流变为I'总=2.3A<3A。
∴滑动变阻器接入电路的最小电阻R2最小=U2I2最大=6V2A=3Ω。
∴改变滑片位置，在电路各元件能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围是：3Ω≤R2≤20Ω。
答：(1)电源电压为6V。
(2)变阻器连入电路的阻值为5Ω。
(3)改变滑片位置，在电路中各元件都能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为3Ω≤R2≤20Ω。
24.(1)由P=UI可知，电暖气在中温挡位正常工作时，通过它的电流：I2=P温U=660W220V=3A；
(2)当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路；当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P=UI=U2R可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电暖气处于高温挡；由题意可知，当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电暖气处于中温挡，则当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电暖气处于低温挡；
3000r/(kW⋅ℎ)，表示电路中每消耗1kW⋅ℎ的电能，电能表转盘转3000圈，
则电能表的转盘转了22r消耗的电能：W1=22r3000r/(kW⋅ℎ)=111500kW⋅ℎ，
则低温挡的功率：P低=P1=W1t=111500kW⋅ℎ60×13600ℎ=0.44kW=440W，
由并联电路的特点可知，当S1、S2都闭合时，R2的电功率不变，即P2=P中=660W，
则高温挡的功率：P高=P1+P2=440W+660W=1100W；
(3)由P=UI=U2R可知，电阻R1的阻值：R1=U2P1=(220V)2440W=110Ω。
答：(1)电暖气在中温挡位正常工作时，通过它的电流为3A；
(2)低温挡为440W，高温挡的功率为1100W；
(3)电阻R1的阻值为110Ω。
定远育才学校2022-2023学年第一学期九年级期末考试
九年级物理
一、填空题（本大题共8小题，共22分）
1. 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种比热容较小的液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。分析图象可以得出______物质为水(选填“甲”或“乙”)，另一种液体的比热容为______Jkg⋅℃。c水=4.2X103Jkg⋅℃
2. 某插秧机使用四冲程汽油机，图中汽油机处于______冲程，如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每分钟对外做功______次；某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是______J；若这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收，则水温升高______℃。[q汽油=4.6×107J/kg]
3. 如图所示，课堂上老师演示了“静电章鱼”实验，将用毛皮摩擦过的塑料细丝抛向空中，并将用毛皮摩擦过的PVC塑料管放置在塑料细丝下方，同学们惊奇地发现塑料细丝真的像章鱼一样张开了“触手”且在空中悬浮起来．实验后，老师介绍说摩擦后的PVC塑料管会带上负电．塑料细丝张开“触手”是因为带上______电荷相互______造成的，毛皮与塑料细丝摩擦时，毛皮束缚电子的本领______.(选填“强”或“弱)
4. 如图所示，若闭合开关S1和S3，断开S2，则灯泡L和L2组成______(选填“串联”或“并联”)电路；若仅闭合开关S3，则灯泡______发光；若只闭合开关S2，则通过灯泡L1和L2的电流______(选填“相等”或“不相等”)。
5. 坤坤家新购了容量为1L的电热水壶，待电热水壶装满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，他记录到家里的电能表(如图)的指示灯在1min内闪烁了35次，这段时间内电热水壶消耗的电能是______J，若消耗的电能全部被水吸收，则水的温度升高______℃。
6. 如图所示，灯泡L上标有“6V 3.6W”字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R=80Ω，电路在工作状态下，通过调整开关的开闭，使整个电路消耗的功率最大时，电阻R在100s内产生的热量是______J，整个电路消耗的最小功率是______W。(不计灯丝电阻的变化)
7. 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，______(选填“甲”或“乙”)是小灯泡的I−U图像，定值电阻的阻值为______Ω；将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为______W；将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，5min内，乙消耗的电能为______J。
8. 电热毯的电路图所示，电热毯工作时电路要么处于A状态：S1闭合，S2断开，S3接1；要么处于B状态：S1闭合，S2闭合，S3接2.则A状态对应电热毯______挡(选“高温”或“低温”)，已知电热毯在220V电压下工作时，低温挡工作时消耗的功率是48.4W，高温挡工作时电路的总电阻是160Ω，则R1的大小为______Ω(已知R1>R2)。
二、单选题（本大题共10小题，共20分）
9. 关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是( )
A. 物体的温度越高，放出的热量越多
B. 物体的温度越高，物体内分子的无规则运动越剧烈
C. 物体吸收了热量，它的温度一定升高
D. 物体的内能增加，一定是外界对物体做了功
10. 如图为单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示意图，且该汽油机飞轮的转速为1800r/min，则下列说法正确的是( )
A. 图示冲程为压缩冲程
B. 图示冲程把机械能转化为了内能
C. 该汽油机每秒对外做功15次
D. 随着技术的进步，汽油机的效率达到100%
11. 如图所示是工厂、加油站里常见的静电清除杆。当人体进行静电清除时，只需站在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球即可，若人体与其他物体摩擦带负电，则( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 清除杆顶部的黑色圆球是绝缘体
C. 人体带负电是因为摩擦时失去电子
D. 清除静电时金属杆中的瞬时电流方向为由下到上
12. 如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大，以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B. 电压表测的是灯泡L1的电压
C. 灯泡熄灭是由于灯泡L2断路 D. 灯泡熄灭是由于灯泡L1断路
13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，下列说法正确的是( )
A. 电流表A1的示数变小
B. 电压表V的示数变大
C. 电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D. 电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大
14. 关于图中的滑动变阻器，下列说法中错误的是( )
A. 铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0～10Ω
B. 闭合开关前，为了保护电路，滑片P应滑到最右端
C. 滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
D. 闭合开关，将滑片P向左滑动，小灯泡将变暗，电流表示数将变小
15. 如图在探究“电流与电阻关系”时，电源电压恒为3V，实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验，下列说法正确的是 ( )
A. 用5Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B. 用5Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C. 用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D. 用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
16. 如图中所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 定值电阻R0的阻值为20Ω
C. 整个电路消耗的最大功率为0.5W
D. 滑片P在b端时，2min内R0消耗的电能为12J
17. 如图甲所示电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为热敏电阻。开关S闭合，当R的温度发生改变时，R两端电压UR随温度t变化的关系图象如图乙所示，R0功率为P0，R的功率为PR，电路总功率为P总。则P0、PR、P总随温度t变化的关系图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
18. 某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V；下列有关说法中正确的是( )
A. 该同学接错了一根导线，需要改正的线应该是电压表负接线柱到开关的这根导线
B. 正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转，故障原因可能是滑动变阻器断路
C. 排除故障后，按正确的步骤进行实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.7W，此时小灯泡的电阻是8.9Ω
D. 调节滑动变阻器的滑片到电压表示数为灯泡额定电压U额时灯泡功率为P额，那么当电压表示数U实=0.5U额时，灯泡实际功率P实>0.25P额
三、实验探究题（本大题共3小题，共32分）
19. （8分）“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示：
(1)小明根据图甲连接好电路闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该______；
(2)测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点；这样操作会导致电压表出现的现象是______；
(3)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中；分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是：______(用公式写出)，我们还学过并联电路中各支路用电器两端电压有何关系？______(用公式写出)；
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(4)实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是______。
20. （12分）陈伟做“探究电流与电阻关系”实验，实验器材有：电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0～3V)、电流表(0～0.6A)、开关、导线若干。
(1)小明连接好如图甲所示的电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最_____(选填“左”或“右”)端，其目的是为了___________。
(2)检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数为6V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是_____。
(3)排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，应注意观察__________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)。
(4)断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应移动滑片，直至电压表示数为_______V时，读出电流表的示数，记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成____ ____。
(5)当将20Ω定值电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值_______(选填“过大”或“过小”)。
(6)该实验采用的研究方法是_____ ______法。
21. （12分）小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是“3.8V，1.15W”。
电压表示数
电流表示数
3.0V
0.32A
3.8V
0.4A
4.5V
(1)小明连接电路后，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性解析多项问题
A.检查电源 B.检查导线连接
C.检查电流表和电压表的示数 D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度
(2)实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器向_________ __(“左”或“右”)滑动；
(3)如图乙所示，当电压表示数为4.5V时，电流表示数为_______ ____A；
(4)从上表可以求出，当灯泡正常发光时电阻为______ _____Ω；
(5)通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数________ ___(“合格”或“不合格”)；在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是________ ___(一点即可)。
四、计算题（本大题共3小题，共24分）
22. （8分）我国自主研制生产一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶质量为1t的该车，在平直公路上以100km/ℎ的速度匀速行驶1ℎ，汽车所受阻力恒为3000N。观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油12kg，蓄电池储存的能量由最大容量的30%增大至最大容量的60%。(已知：蓄电池最大容量为2×108J，燃油的热值为4.0×107J/kg)求：
(1)12kg燃油完全燃烧放出的热量；
(2)测试过程中发动机牵引力所做有用功；
(3)求该汽车测试过程中的能量利用效率。
23. （8分）在图(a)所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。闭合电键S，滑动变阻器R2上的滑片P移至某处时，电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上，如图(b)所示。求：
(1)电源电压U。
(2)变阻器连入电路的阻值R2。
(3)改变滑片位置，在电路中各元件都能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
24. （8分） 如图甲为一款家庭手动调节温度的电暖气，额定电压为220V，其内部的电路简化图如图乙所示，R1、R2均为发热电阻。当它接入家庭电路中，只闭合S2，电暖气处于中温挡，正常工作时其功率为660W；当关掉家中其他用电器只让该电暖气工作，只闭合开关S1，正常工作60s时，如图丙所示电能表的转盘转了22r。请你计算：
(1)电暖气在中温挡位正常工作时，通过它的电流；
(2)低温挡和高温挡的功率；
(3)电阻R1的阻值。
答案和解析
1.甲 2.1×103
【解析】
(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；
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；
所以，甲液体的比热容大，所以若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，
(2)由图可知：水的初温是60℃，加热15分钟后甲液体的末温是40℃，
乙液体的初温是60℃，加热15分钟后甲液体的末温是20℃，
则在相同时间内水和乙液体放出的热量相同，
由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙
所以有：
Q水=Q乙c水m水△t=c乙m△t乙4.2×103J/(kg⋅℃)×m×(60℃−40℃)=c乙m(60℃−20℃)
解得c乙=2.1×103J/(kg⋅℃)。
故答案为：甲；2.1×103。
2.压缩 1800 9.66×106 57.5
【解析】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，由此可知此冲程是压缩冲程；
由于飞轮转速是60r/s=3600r/min，汽油机每分钟飞轮转动3600圈，根据汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2圈，做功1次，由此可知汽油机分钟对外做功1800次；
汽油燃烧过程中，把燃料储存的化学能转化为内能；
汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=0.21kg×4.6×107J/kg=9.66×106J，
水吸收的热量Q吸=Q放=9.66×106J，
由Q吸=cmΔt可知，
水升高的温度Δt=Q吸c水m水=9.66×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg=57.5℃。
故答案为：压缩；1800；9.66×106；57.5。
3.同种 排斥 弱
【解析】由图可知上方是与毛皮摩擦过的细塑料丝，下方是与毛皮摩擦过的PVC塑料管，它们带了同种电荷，而同种电荷相互排斥；
若PVC塑料管带上负电，说明细塑料丝也带负电，说明毛皮与塑料细丝摩擦时，毛皮束缚电子的本领弱，失去电子，塑料细丝得到电子。
故答案为：同种；排斥；弱。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
两个物体相互摩擦时，对电子束缚能力强的，得到电子的物体带负电，对电子束缚能力弱的，失去电子的物体带正电。
本题主要考查了摩擦起电的实质和电荷间的相互作用规律，是一道基础题。
4.并联 L1 相等
【解析】若闭合开关S1和S3，断开S2，此时电流的路径有两条，则灯泡L1和L2组成并联电路，若仅闭合开关S3，只有灯泡L1接入电路中，灯泡L1发光；
若只闭合开关S2，此时电流的路径只有一条，则灯泡L1和L2组成串联电路，因为串联电路中电流处处相等，所以此时通过灯泡L1和L2的电流相等。
故答案为：并联；L1；相等。
5.4.2×104 10
【解析】3000imp/(kW⋅ℎ)表示电路中用电器每消耗1kW⋅ℎ电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁35次，电热水壶消耗的电能：W=35imp3000imp/(kW⋅ℎ)=353000kW⋅ℎ=353000×3.6×106J=4.2×104J；
由题意可知，水吸收的热量Q=W=4.2×104J；
由ρ=mV可知，电热水壶中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg；
由Q=cmΔt可知，水升高的温度：Δt=Qcm=4.2×104J4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg=10℃。
故答案为：4.2×104；10。
6.45 0.39
【解析】
(1)由电路图可知，开关S1、S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电路的总电阻最小，电路消耗的功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时电阻R在100s内产生的热量：
QR=WR=U2Rt=(6V)280Ω×100s=45J；
(2)由P=UI=U2R可知，灯泡的电阻：
RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω，
由电路图可知，开关S2闭合，S1、S3断开时，灯泡L与电阻R串联，电路的总电阻最大，电路消耗的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，整个电路消耗的最小功率：P小=U2R+RL=(6V)280Ω+12Ω≈0.39W。
故答案为：45；0.39。
7.甲 10 2 480
【解析】(1)小灯泡灯丝电阻受温度影响，阻值会随温度的变化而发生变化，在I−U图像中是一条曲线，所以甲是小灯泡的I−U图像；
(2)则乙是定值电阻的I−U图像，由图可知，当定值电阻两端电压为4V时，通过电阻的电流为0.4A，
由I=UR可知，定值电阻的阻值：R=UI=4V0.4A=10Ω；
(3)将定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，
根据串联电路的电流特点和电压特点可知，通过定值电阻R和小灯泡L的电流相等，电压之和为5V，
由图像可知，当电流为0.4A时，定值电阻两端的电压为4V，小灯泡两端的电压为1V，满足要求，
电路的总功率：P总=U总I总=5V×0.4A=2W；
(4)将定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，
根据并联电路的电压特点可知，乙两端的电压为4V，由图像可知，通过乙的电流为0.4A，
则5min内，乙消耗的电能：W=U乙I乙t=4V×0.4A×5×60s=480J。
故答案为：甲；10；2；480。
8.低温 800
【解析】(1)根据公式Q=U2R⋅t可知在电源电压不变的情况下，电阻越大，产生的热量越少。因A状态下的串联电路总电阻比B状态下的并联电路总电阻大，故A状态下产生的热量小，为低温挡。
(2)低温挡，即A状态下消耗功率为48.4W，可求出此时R1和R2串联的总电阻R串=U2P=220248.4Ω= 1000Ω，即R1+R2=1000Ω。
又由高温挡总电阻为160Ω，即R1⋅R2R1+R2=160Ω.联立R1+R2=1000Ω与R1⋅R2R1+R2=160Ω，可求出R1与R2分别为200Ω和800Ω.又已知R1>R2，故R1为800Ω。
故本题答案为：低温；800
9.B 【解析】A、物体的温度越高，放出的热量不一定越多，还要看物体的温度变化、比热容等，故A错误；
B、分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确；
C、物体吸收热量，温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程，吸热，内能增加但温度不变，故C错误；
D、物体的内能增加，可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。故选：B。
10.C 【解析】AB、由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为汽油机的做功冲程，在此冲程中，将内能转化为机械能，故AB错误；
C、汽油机飞轮的转速为1800r/min=30r/s，即汽油机的飞轮每秒转30圈，
由于汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功15次，故C正确；
D、热机工作过程中，能量的损失是不可避免的，所以随着技术的进步，汽油机的效率也达不到100%，故D错误。故选：C。
11.D 【解析】A、摩擦起电的实质是发生了电荷的转移，使正负电荷分开，故A错误；
B、清除杆顶部的黑色圆球容易导电，是导体，故B错误；
C、人体带负电是因为摩擦时得到了电子，故C错误；
D、清除静电时，人体中的部分负电荷通过金属球和金属杆导入大地，金属杆中的瞬时电流方向为由下到上，故D正确。故选：D。
12.C 【解析】由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡L2两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；
某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路现象；电压表示数比原来还大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡L2断路；综上所述ABD错误，C正确。故选：C。
13.D 【解析】分析电路图，电阻与滑动变阻器并联，电压表测量并联支路R1两端(电源电压)电压，电源电压保持不变；电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测量干路上的电流；
A.R1为定值电阻，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，当滑动变阻器滑片移动时，R1的电流不变，错误；
B.因为电源电压保持不变，电压表测量并联支路电压也是电源电压，滑动变阻器连入电路电阻变化电压表V的示数不变，错误；
CD、当滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中，R2阻值减小，由I=UR可知，电流变大；又因为电流表A2测量干路上的电流，根据并联电路的电流特点可知，电流表A2示数变大，则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小；电压表的示数与电流表A2的示数的乘积变大，D正确，C错误。
14.D 【解析】A、滑动变阻器铭牌标有“10Ω 2A”，10Ω表示滑动变阻器连入电路的最大电阻是10Ω，则滑动变阻器的调节范围是0～10Ω，故A正确；
B、闭合开关前，滑片P应滑到最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，这样做的目的是保护电路，故B正确；
C、滑动变阻器接入电路中，采用要“一上一下”的接线方法，故C正确；
D、闭合开关，滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流变大，则电流表示数变大，灯泡变亮，故D错误。故选：D。
15.D 【解析】由图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V；
AB、用5Ω电阻替换，即R的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小；为了控制它两端电压不变(即电压表示数不变)，应减小变阻器两端的电压来增大R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要减小滑动变阻器的电阻，即滑片P应向左端移动，由于总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故AB错误；
CD、用20Ω电阻替换，即R的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压变大；为了控制它两端电压不变，应增大变阻器两端的电压来减小R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要增大滑动变阻器的电阻，即滑片P应向右端移动，由于总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故C错误，D正确；故选：D。
16.D 【解析】AB、由电路图可知，当滑片P位于a端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，且此时电路中的电流最大；
由图像可知，电路中的最大电流0.6A时，根据欧姆定律可知，电源电压：U=0.6A×R0……①
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流0.2A，电压表示数为5V，
根据串联电路电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U=0.1A×R0+5V……②
联立①②可得：R0=10Ω，U=6V，故AB错误；
C、由于电路的最大电流为0.6A，所以电路消耗的最大功率：Pmax=UImax=6V×0.6A=3.6W，故C错误；
D、滑片P在b端时，
2min内R0消耗的电能W=I2R0t=(0.1A)2×10Ω×2×60s=12J，故D正确。故选：D。
17.D 【解析】由图甲可知，定值电阻R0和热敏电阻R串联，电压表测量热敏电阻R两端的电压；
AB、由乙图可知，热敏电阻R两端的电压UR跟温度t之间的关系是温度越高，热敏电阻R两端的电压越小，且UR跟t之间是一次函数关系，可设UR=kt+b(其中k、b是常数，且k<0)，
根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压U0=U−UR=U−kt−b=−kt+U−b，由于−k，U−b都是常数，且−k>0，所以定值电阻两端的电压U0与温度t之间的关系也是一次函数关系，且温度越高，U0越大，
根据串联电路电流规律可知电路中的电流I=I0=U0R0=−kt+U−bR0=−kR0t+U−bR0，
定值电阻的功率P0=U0I0=(−kt+U−b)(−kR0t+U−bR0)可知，定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系，故AB错误；
C、R的电功率：PR=URI=(kt+b)×(−kR0t+U−bR0)可知，定值电阻的功率PR与温度t之间的关系是二次函数关系，故C错误；
D、电路的总功率：P总=UI=U×(−kR0t+U−bR0)可知，电路的总功率P总与温度t之间的关系是一次函数关系，故D正确。故选：D。
18.D 【解析】A、原电路图中，灯泡和电压表被短路，需要改正的线应该是变阻器下端接线柱到灯泡右接线柱这根导线，应将这根导线改接到灯泡左接线柱上，故A错误；
B、正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，说明电路可能断路，而电压表指针明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即故障原因可能是小灯泡断路，故B错误；
C、小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
此时小灯泡的电阻为：
R=UI=2.5V0.26A≈9.6Ω，故C错误；
D、当电阻不变时，由P=U2R可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI可知，灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实>0.25P额，故D正确。故选：D。
19.(1)断开开关，换用0～3V量程重新实验；(2)指针反偏；(3)U=U1+U2；U=U1=U2；(4)L1短路。
20.(1)左；保护电路；(2)定值电阻R断开；(3)电压表；(4)2；反比；(5)过小；(6)控制变量
【解析】(1)为保护电路，滑动变阻器滑片移动到最左端，使它连入电路的电阻变大；
(2)电流表无示数，则电路可能断路，而电压表为电源电压，说明电压表与电源连通，移动滑片P，两电表示数均无变化，则原因可能是与电压表并联的定值电阻断路；
(3)探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数；
(4)探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图象可知，实验中控制定值电阻两端的电压UV=IR=0.2A×10Ω=2V，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数仍为2V；
由图乙可知，电阻两端的电压始终保持：UV=IR=0.2A×10Ω=……=0.04A×50Ω=2V，为一定值，故由图像可以得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比；
(5)电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U−UV=6V−2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×30Ω=60Ω，为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
(6)该实验采用的研究方法是控制变量法。
21. (1)C；(2)左；(3)0.44；(4)9.5；(5)不合格；小灯泡发光较亮，灯丝易烧断。
【解析】(1)A.检查电源，若电源正常而小灯泡仍然不亮，则不能确定电路中出现的别的问题，故A不符合题意；
B.检查导线连接，若导线没问题而小灯泡仍然不亮，则不能确定别的问题，故B不符合题意；
C.检查电流表和电压表的示数，若电流表和电压表都无示数，则可能是电路中除小灯泡外的某处发生断路；若电流表无示数而电压表有示数，则可能是小灯泡灯丝断了；若电流表有示数而电压表无示数，则可能是小灯泡处发生短路了，所以，通过检查电流表和电压表可以一次性解析多项问题，故C符合题意；
D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度，若灯泡仍然不亮，则有可能是灯泡处短路、断路，或者其他地方发生断路，不能确定多项问题，故D不符合题意。
故选C；
(2)小灯泡较暗，是因为小灯泡两端分配的电压过小，根据串联电路的分压原理可知，此时应将滑动变阻器滑片向左移动，减小滑动变阻器两端的电压，使小灯泡两端电压增大为额定电压，小灯泡即可正常发光；
(3)图乙中，电流表选择了“0～0.6A”量程，一大格0.2A，一小格0.02A，读数为0.44A；
(4)当小灯泡正常发光时，两端电压U=3.8V，电流I=0.4A，则小灯泡的电阻R=UI=3.8V0.4A=9.5Ω；
(5)由表中数据可知，小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W>1.15W；这个数值与小灯泡铭牌上的参数不相符，说明小灯泡铭牌上的参数不合格；由于计算得出的电功率大于小灯泡铭牌上的数据，故在这个实验中，可能会观察到小灯泡发光较亮，灯丝易烧断。
22.(1)12kg燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=12kg×4.0×107J/kg=4.8×108J；
(2)汽车匀速行驶过程中，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，
根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力F=f=3000N，
由v=st可知，汽车1ℎ行驶的路程：s=vt=100km/ℎ×1ℎ=100km=1×105m，
发动机牵引力所做的有用功：W=Fs=3000N×1×105m=3×108J，
(3)蓄电池增加的能量：ΔW=60%×2×108J−30%×2×108J=6×107J，
该汽车测试过程中的能量利用效率：η=W+ΔWQ放×100%=3×108J+6×107J4.8×108J×100%=75%。
答：(1)12kg燃油完全燃烧放出的热量为4.8×108J；
(2)测试过程中发动机牵引力所做有用功为3×108J，
(3)求该汽车测试过程中的能量利用效率为75%。
23.(1)∵由图a可知：R1、R2并联，且电流表A串联在干路上、电流表A1与电阻R1串联在支路上。
∴电流表A的示数比电流表A1的示数要大，
∴根据图b可以判断出通过R1的电流I1=0.3A、电路中的总电流I总=1.5A。
∴U总=U2=U1=I1×R1=0.3A×20Ω=6V。
(2)∴I2=I总−I1=1.5A−0.3A=1.2A。
∴R2=U2I2=6V1.2A=5Ω。
(3)∵通过R1的电流0.3A不变，
∴当通过滑动变阻器的电流为它允许通过的最大电流为2A时，电路中的总电流变为I'总=2.3A<3A。
∴滑动变阻器接入电路的最小电阻R2最小=U2I2最大=6V2A=3Ω。
∴改变滑片位置，在电路各元件能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围是：3Ω≤R2≤20Ω。
答：(1)电源电压为6V。
(2)变阻器连入电路的阻值为5Ω。
(3)改变滑片位置，在电路中各元件都能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为3Ω≤R2≤20Ω。
24.(1)由P=UI可知，电暖气在中温挡位正常工作时，通过它的电流：I2=P温U=660W220V=3A；
(2)当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路；当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P=UI=U2R可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电暖气处于高温挡；由题意可知，当S2闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电暖气处于中温挡，则当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电暖气处于低温挡；
3000r/(kW⋅ℎ)，表示电路中每消耗1kW⋅ℎ的电能，电能表转盘转3000圈，
则电能表的转盘转了22r消耗的电能：W1=22r3000r/(kW⋅ℎ)=111500kW⋅ℎ，
则低温挡的功率：P低=P1=W1t=111500kW⋅ℎ60×13600ℎ=0.44kW=440W，
由并联电路的特点可知，当S1、S2都闭合时，R2的电功率不变，即P2=P中=660W，
则高温挡的功率：P高=P1+P2=440W+660W=1100W；
(3)由P=UI=U2R可知，电阻R1的阻值：R1=U2P1=(220V)2440W=110Ω。
答：(1)电暖气在中温挡位正常工作时，通过它的电流为3A；
(2)低温挡为440W，高温挡的功率为1100W；
(3)电阻R1的阻值为110Ω。
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