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2022-2023学年河南省信阳市罗山县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2022-2023学年河南省信阳市罗山县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列电学数据最接近生活实际的是( )
A. 全自动洗衣机的功率约为20WB. 干电池两极间的电压约为2V
C. 普通照明灯泡的电阻约为80ΩD. 柜式空调的工作电流约为10A
2.下面是生活中的常见现象。其中不能说明分子在不停地运动的是( )
A. 小明把透明胶带紧压在错字上，揭起时，就把表层的纸和错字一起粘了起来
B. 小红考试时为了提神，涂了清凉油，许多同学都闻到了气味
C. 当有人用修正液覆盖错字时，就能闻到刺鼻的气味
D. 煮茶叶蛋时，蛋壳会变成茶色
3.某学校保密室有两道门，只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关)，值班室内的指示灯才会亮，表明门都关上了。如图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
4.李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是( )
A. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B. 导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C. 当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1A
D. 将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6A
5.如图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是( )
A. 插座发生短路了B. 进户的零线断了
C. 进户的火线断了D. 某盏电灯的灯丝断了
6.如图所示是电阻甲和乙的U−I图象，下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻值保持10Ω不变
B. 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.3A
C. 乙的电阻值保持20Ω不变
D. 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
7.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体所含的热量一定越多
B. 温度相同的两个物体间不会发生热传递
C. 0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D. 任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
8.如图是烟雾报警器的原理图，其中报警器部分电阻非常大。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当报警器两端的电压达到一定数值时，报警器开始报警。若想使报警器在烟雾较淡时就触发报警。以下措施正确的是( )
A. 增加激光强度B. 减小R0的阻值
C. 增大电源电压D. 提高报警器的触发电压
三、填空题：本大题共6小题，共14分。
9.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆，穿越大气层时，返回舱与空气剧烈摩擦，宛如一颗“火流星”。返回舱返回地面穿越大气层时，烧灼层烧得通红是通过______ 的方式增大内能的，这个过程是______ 能转化为______ 能。
10.平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为______ J；当汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油机的效率将______ ，汽油的热值将______ 。(后两空填“变大”或“不变”“变小”)。
11.轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示．其中保护电阻R0的作用是：______.该电路的不足之处是(写一点即可)：______.
12.街道两旁的路灯是______ 的，如图所示是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路有电时，应急灯不亮，停电时应急灯发光。小李将应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是______ 的。(均选填“串联”或“并联”)
13.小宁同学家的电能表月初时记录的电能表示数是881.6kW⋅h，月末时示数如图所示，这个月他家用电为______ J；两根阻值相同的电阻丝，先串联后并联，分别接入同一个电源，将同一壶水烧开(假设没有热损失)，则两种方法所需要的时间之比是______ 。
14.如图甲所示电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。小越按照图甲所示连接好电路且闭合开关，已知电源由两节新铅蓄电池串联而成，电压表示数此时为1V，电流表示数0.2A，此时热敏电阻阻值为______ Ω；往Rt上擦一些酒精，则电压表示数将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.为加强校门管理，学校对电动门控制系统进行了改造，进校人员体温正常且佩戴口罩，电动机方可工作开启电动门，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩
表示电动机，请在图虚线框内画出该电动门的电路图。
16.将如图所示电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上。
五、实验探究题：本大题共3小题，共19分。
17.根据图中实验回答问题。
(1)如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，用热水和冷水做实验目的是便于探究分子无规则运动速度与______ 的关系。
(2)如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，这说明气体对外做功时，内能______ ，温度______ 。
(3)如图3所示是热机的______ 冲程，这个冲程是通过______ 的方式改变它的内能。
18.某实验小组的同学为了研究物质的温度升高时，吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯里分别盛入水和煤油，用同样的电热器给它们加热，得到如下实验数据：
(1)比较1、3次实验可得结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量______ (填“相同”或“不同”)
(2)比较______、______次实验可得结论：同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
(3)比较3、4次实验可得结论：______
(4)综上所述，可以得出：物质温度升高时，吸收热量的多少与______、______、______有关。
(5)该实验小组获得探究成功，主要得益于采用了______法。
19.如图所示，是测量小灯泡额定功率的实物元件图，其中电源是由两只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯泡电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”字样，电流表(0∼0.6A,0∼3A)，电压表(0∼3V、0∼15V)。
(1)本实验的原理是：______ 。
(2)请用笔画线代替导线，把图中的电路元件连接实验电路(要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉)。
(3)实际测量过程中小刚才发现电压表0∼15V量程已损坏(另量程完好)，但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率，请你帮小刚重新设计新的电路图。
(4)小刚按重新设计的电路图继续实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为______ V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
六、计算题：本大题共2小题，共17分。
20.小刚家安装了一台太阳能热水器，水箱容积是200L，小刚进行了一次观察活动：星期天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃.请你求解下列问题：
(1)水箱中水的质量；(C水=4.2×103J/(kg⋅℃)、q煤气=4.2×107J/kg)
(2)水吸收的热量；
(3)如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，求至少需要燃烧多少煤气？
(4)请你简述太阳能热水器的优点。
21.自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2。请根据说明书提供的信息计算。【水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
饮水机参数
(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃需要多长时间？
(2)当开关S2闭合、S1断开时，饮水机处于______ 状态(填“加热”或“保温”)，理由是______ 。
(3)电阻丝R1的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、根据全自动洗衣机上的铭牌可知，额定功率一般为300W左右，所以洗衣机的功率约为20W，说法错误；
B、因一节干电池电压为1.5V，则干电池两极间的电压约为2V，说法错误；
C、照明灯泡的电阻若为80Ω，则灯泡的功率为605W，与普通家用台灯的功率一般小于或等于60W相比，相差较大，所以该项说法错误；
D、柜式空调的额定功率为2000W左右，则工作电流约为10A，符合实际。
故选：D。
已知家庭电路电压为220V，根据公式P=UI计算洗衣机、灯泡、空调的功率，看是否符合实际。
一节干电池电压为1.5V，是不变的。
本题考查生活中电学数据的了解，关键考查对日常生活中常见物体的各项参数估测能力。
2.【答案】A
【解析】解：A、小明把透明胶带紧压在错字上面，揭起时就把表层的纸和错字一起粘了起来，这种现象是因为胶带分子和纸分子之间分子有引力作用造成的，不是扩散现象。A符合题意。
B、清凉油和空气接触时，彼此进入对方的现象，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。B不符合题意。
C、修正液和空气接触时，彼此进入对方的现象，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。C不符合题意。
D、鸡蛋放在茶水中，彼此进入对方的现象，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。D不符合题意。
故选：A。
根据扩散的定义，判断是否是扩散现象，如果是扩散现象才能说明分子不停地做无规则运动。
固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象，扩散现象是彼此进入对方的现象。
3.【答案】A
【解析】解：因为只有两个开关都闭合时，指示灯才会发光，所以两个开关是串联连接。
故选：A。
两个开关控制一个指示灯，所以两个开关为串联连接。
会设计串联电路和并联电路，知道开关在串联电路和并联电路中的作用。
4.【答案】B
【解析】解：A、当甲、乙两端的电压均为3V时，I甲=0.6A，I乙=0.3A，I甲>I乙，由R=UI可知R甲B、电阻是导体本身的性质。是由导体的材料、长度和横截面积决定的，与外加的电压、电流值无关。故B符合题意；
C、由图象可知，当U乙=1V时，I乙=0.1A，故C不符合题意；
D、因为两电阻并联，所以两端的电压均为2V.由图知，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，所以干路电流为I=0.4A+0.2A=0.6A，故D不符合题意。
故选：B。
(1)从U−I图象可以得出的信息：①在一定电压下通过导体的电流；②通过比较相同电压下的电流大小，比较电阻大小关系；③通过导体的电流与其两端的电压成正比。
(2)电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关以及从图象中得出相关的信息。
5.【答案】B
【解析】【分析】
三盏电灯全部熄灭但保险丝完好，说明电路中干路上有断路，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是零线断了。
本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法。“电灯突然熄灭”好象就是某盏灯的灯丝断了，这是没有注意到家庭电路中各灯是并联的、互不干扰。
【解答】
试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故B正确；
插座处发生短路，会使保险丝熔断，故A错；
进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故C错。
因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故D错；
故选：B。
6.【答案】B
【解析】解：
AC、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻阻值是定值，乙电阻阻值变化的；
当U甲=2V时，对应的电流为0.1A，根据I=UR，所以R甲=U甲I甲=2V0.1A=20Ω；故A、C错误．
B、甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，U=U甲=U乙=2V，由图象，此时I乙=0.2A，所以I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A，故B正确；
D、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，由图象此时甲电阻电压：U甲′=4V，甲的功率：P甲=U甲′I甲′=4V×0.2A=0.8W，故D错误．
故选B.
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比，据此分析图象甲、乙电阻的变化；
(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流；
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压，根据P=UI计算甲的功率．
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律和电功率公式的灵活运用，关键是根据图象得出相关的信息．
7.【答案】BD
【解析】解：A、热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A的说法错误，不符合题意。
B、温度相同的两个物体间不存在温度差，不会发生热传递，故B的说法正确，符合题意。
C、0℃的冰变成0℃的水，吸收了热量，尽管温度不变，但是内能变大，故C的说法错误，不符合题意。
D、任何物体都具有内能，通过摩擦，机械能转化为内能，冰块的内能增大，故D的说法正确，符合题意。
故选：BD。
(1)热量指的是物体在热传递过程传递的内能的多少，只能说“吸收”或“放出”热量，不能用“含有”、“拥有”等字眼。
(2)热传递的条件是物体间存在着温度差异，内能从高温物体传给低温物体。
(3)晶体物质的熔化过程不断吸热，内能增加，但是温度不变。
(4)内能指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体都具有内能，改变物体内能有两种方式：做功和热传递。
①要正确理解温度、热量与内能的关系，以及改变内能的两种方式。
②解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
8.【答案】BC
【解析】解：
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
A、因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以增加激光强度时，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I=UR可知，电路中的电流增大，由U=IR可知R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压变小，不能触发报警，同理减弱激光强度时，能触发报警，故A错误；
BC、要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大R两端的电压，则R0两端的电压应减小，由串联电路的分压规律可知，R0应选用更小阻值的电阻，或R0的阻值不变，增大电源电压，故BC正确；
D、提高报警器电压的数值，R两端的电压增大，根据串联电路的分压规律可知R的阻值变大，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以此时的光照强度变弱，烟雾浓度变大，故D错误。
故选：BC。
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
(1)根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化，增加激光强度或减弱激光强度时，根据欧姆定律可知电路中电流变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化；
(2)烟雾的浓度变小时，光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知电流表示数的变化，要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电流表的示数，据此进行解答；
(3)提高报警器电压的数值，则R两端的电压增大，根据串联电路的分压规律分析R的阻值的变化，据此分析烟雾浓度的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
9.【答案】做功 机械 内
【解析】解：烧灼层烧得通红，克服大气摩擦做功，通过做功的方式增大内能，将机械能转化为内能。
故答案为：做功；机械；内。
改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小。
本题考查内能的改变，属于基础题。
10.【答案】8×105 变小 不变
【解析】解：(1)发动机所做的功：W=Fs=4×103N×200m=8×105J；
(2)热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以若汽缸内汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油的热值不变；汽油燃烧不充分时，汽油机能做的有用功将减少，而燃烧完全燃烧放出的热量不变，根据η=W有Q放可知，汽油机的效率将变小；
故答案为：8×105；做功。
(1)根据功的计算公式W=Fs，求发动机做的功，即牵引力做的功；
(2)热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少以及是否充分燃烧无关；汽油机的效率是指汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值；比值越大，效率越高。
本题以家用轿车为载体，考查了学生对做功公式以及燃料热值的掌握和应用，要求灵活运用所学知识！
11.【答案】开门时保护指示灯，关门后保护电源；不能确定哪个门未关好或保护电阻一直在耗能
【解析】解：当开关都闭合时，灯泡被短路，若没有电阻R0，则电源的两极直接被导线连通，会发生短路；
当开关都断开时，只有灯泡接入电路，当电流过大时，灯泡很容易被烧坏；
故电阻R0的保护作用可以概括为两方面：关门时保护电路，开门时保护指示灯．
在串联电路中，无论哪个门没有被关上(即任何一个开关断开)，都会使得灯泡亮起来，从而无法确定未关好的车门；
无论车门是否关好，电阻都要一直工作，消耗电能．
故答案为：(1)开门时保护指示灯，关门后保护电源；不能确定哪个门未关好或保护电阻一直在耗能．
(1)从开关闭合前后，电路所处的状态，来分析电阻R0的具体保护作用．
(2)此题可从两方面入手解答：
①串联电路的缺点：各用电器互相影响；
②由于无论车门的开关，电阻一直被连在电路中，可从节约能源的角度来考虑．
此题是串、并联电路的实际应用，要在熟练掌握相关知识点的基础上，做到活学活用．
12.【答案】并联 并联
【解析】解：根据串并联电路的连接特点，本题中所述路灯和应急灯中任一个灯泡断开时，其它灯泡仍然发光，说明两灯的工作互不影响，可以断定其连接方式都是并联。
故答案为：并联；并联。
串联电路中各用电器相互影响，一处断路，其它用电器也停止工作；并联电路中电流有多条路径，一条支路的通断不影响其它支路的工作。
据此，可对路灯和应急灯的工作情况做出判断。
本题考查串并联电路的特点，串联电路各用电器互相影响，并联电路各用电器互不影响。
13.【答案】1.8×108 4：1
【解析】解：(1)根据电能表的读数方法，电能表的示数是09316，最后一位是小数，单位是kW⋅h，它的读数为：931.6kW⋅h。
则本月用电度数为：W=931.6kW⋅h−881.6kW⋅h=50kW⋅h=1.8×108J；
(2)设每个电阻的阻值为R，
则两个电阻串联后的总电阻：R1=2R，
并联后的总电阻：R2=12R，
因电源电压不变和Q1=Q2，
所以由Q=U2Rt可知：
t1：t2=Q1R1U2：Q2R2U2=R1：R2=2R：12R=4：1。
故答案为：1.8×108；4：1。
(1)电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数，②最后一位是小数，③单位kW⋅h。
(2)根据电阻的串并联特点分别求出电路的总电阻，利用Q=U2Rt求出两种情况下，消耗总电能相等时所需的时间之比。
本题考查了电能表的读数方法和焦耳定律的应用，解决本题的关键为：一是注意电能表读数时，最后一位是小数；二是根据电源电压不变选好公式Q=U2Rt，三是掌握等值电阻串联、并联后总电阻的计算。
14.【答案】15 变小
【解析】解：(1)由电路图可知，R与Rt串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U=2×2V=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时热敏电阻两端的电压：
Ut=U−UR=4V−1V=3V，
由I=UR可得，此时热敏电阻阻值：
Rt=UtI=3V0.2A=15Ω；
(2)往Rt上擦一些酒精后，酒精蒸发吸热，使Rt的温度降低，
由乙图可知，Rt的阻值变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，R两端的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：15；变小。
(1)由电路图可知，R与Rt串联，电压表测R两端的电压；一节铅蓄电池的电压为2V，根据串联电路的电压特点可得两节铅蓄电池串联时的总电压，根据串联电路的电压特点求出此时热敏电阻两端的电压，根据欧姆定律求出此时热敏电阻阻值；
(2)往Rt上擦一些酒精后，酒精蒸发吸热，使Rt的温度降低，根据乙图可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的而变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道一节蓄电池的电压为2V和知道蒸发吸热以及根据图象得出Rt随温度的变化。
15.【答案】解：进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门，即两个开关同时闭合电路才能接通，只闭合其中任一开关，电路不能连通，故两开关串联后再与电动机串联，如图所示：
【解析】根据进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门可确两开关的连接方式确定电路的连接。
本题考查根据要求设计电路图，关键是根据“进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门“确定两开关串联。
16.【答案】解：将有开关和保险丝的一端与火线相连，外壳与地线相连，中间一根与零线相连，如图所示：
【解析】保险丝应与火线相连，外壳应接地，余下的一根接零线。
此题考查了家庭电路的连接和家用电器的内部线路的接法，实用性强，难度不大。
17.【答案】温度 减小 降低 压缩 做功
【解析】解：(1)在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴红墨水，会看到滴入热水中的红墨水扩散得快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系；
(2)给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到，瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴，这个过程中，气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低；
(3)由图可以看出，热机的进气门关闭，排气门关闭，活塞由下向上运动，为压缩冲程；热机在压缩冲程中，机械能转化为内能，通过做功改变内能的。
故答案为：(1)温度；(2)减小；降低；(3)压缩；做功。
(1)物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，因此分子的运动被称为热运动；
(2)改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递．对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少．
(3)掌握内燃机的四个冲程及特点：吸气、压缩、做功、排气冲程．吸气和排气冲程都是一个气门关闭，一个气门打开；压缩和做功冲程都是两个气门都关闭，要分清这几个冲程，除了根据气门的开合情况，还要根据活塞的运动方向来进行判断，压缩冲程：机械能→内能；做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。
本题考查了分子热运动、做功和热传递改变物体的内能、能量转化以及分子间作用力的相关知识，综合性较强，难度不大
18.【答案】不同 1 2 质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收热量越多 物质种类 质量 升高的温度 控制变量
【解析】解：(1)1、3次实验数据，物质的质量和升高的温度相同，物质的种类不同，加热时间不同，可得结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；
(2)1、2两次实验数据，物质的种类和升高的温度相同，物质的质量不同，且质量越大，加热时间越长，吸收热量越多，可得结论：同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
(3)3、4次实验数据，物质的种类和质量相同，升高的温度不同，升高的温度越大，加热时间越长，说明吸收热量越多，可得结论：质量相同的同种物质，升高的温度越大，吸收的热量越多；
(4)综上所述，可以得出：物质温度升高时，吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关；。
(5)由上分析知，该实验主要采用了控制变量法。
故答案为：(1)不同；(2)1；2；(3)质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收热量越多；(4)物质种类；质量；升高的温度；(5)控制变量。
(1)根据Q=cm△t得，物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度有关，在探究过程中，要注意控制变量法；
(2)实验中通过比较加热时间的长短来比较吸收的热量多少，采用了转换法。
此题是探究影响物体吸热多少的物理量实验，主要采用了控制变量法，注意实验中通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。
19.【答案】P=
【解析】解：(1)根据电功率计算公式和电路元件可知该实验原理为：P=UI；
(2)小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表选0∼15V的量程，且与灯泡并联，滑片P向左移时灯变亮，滑动变阻器的左下方接线柱与灯泡串联，电源由两只蓄电池组成，电源电压U=4V，灯泡电阻约为10Ω，通过小灯泡的电流最大为I大=URL=4V10Ω=0.4A<0.6A，电流表接小量程与灯泡串联，如下图所示：
(3)当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为4V−3.8V=0.2V<3V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2V时，即可进行串联；
电路图如下图所示：
(4)调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为0.2V时，小灯泡两端的电压为3.8V，此时灯泡正常发光；
灯泡额定电流的大约值：I=ULRL=3.8V10Ω=0.38A，
所以，图中电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数IL=0.4A，
则灯泡的额定功率：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W。
故答案为：(1)P=UI；(2)见解答图；(3)设计电路图见解答；(4)0.2；1.52。
(1)伏安法测电功率的原理是P=UI；
(2)根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，电流表接小量程与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
(3)两只蓄电池组成电源的电压为4V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器的电压为0.2V<3V，可以利用0∼3V量程测量滑动变阻器的电压进行测量；
(4)电压表的示数为0.2V时灯泡两端的电压为3.8V，此时灯泡的实际功率和额定功率相等；知道灯泡的额定电压和灯丝电阻的大约值，根据欧姆定律求出额定电流的大约值，据此确定电流表的量程，且根据分度值读出示数，利用P=UI求出小灯泡的额定功率。
本题考查了测小灯泡电功率的实验，涉及到实验的原理、实物图的连接、电路图的设计、电流表的读数和额定功率的计算，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程和灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程。
20.【答案】解：(1)热水器水箱送满水时，水的体积：V=200L=0.2m3，
根据ρ=mV可得：水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg；
(2)水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t)=4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg×(70℃−20℃)
=4.2×107J；
(3)煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸=4.2×107J
根据Q=mq可得需要燃烧煤气的质量：
m=Q放q=4.2×107J4.2×107J/kg=1kg；
(4)太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染。
答：(1)水箱中水的质量为200kg；
(2)水吸收的热量为4.2×107J；
(3)如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，至少需要燃烧1kg的煤气；
(4)优点：节约能源无污染。
【解析】(1)水箱装满水时水的体积和水箱的容积相等，根据密度公式求出水的质量；
(2)知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)知道煤气灶的效率，利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q=mq求出需要煤气的体积；
(4)太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染；但把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约。
本题考查了密度公式和吸热公式、效率公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想。
21.【答案】保温 当S2闭合、S1断开时，电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小
【解析】解：(1)热胆装满水时水的体积：
V=2L=2×10−3m3，
由ρ=mV可知，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(90℃−20℃)=5.88×105J，
由η=Q吸W×100%可得，消耗的电能：
W=Q吸η=5.88×105J80%=7.35×105J，
由P=Wt可知，需要的加热时间：
t′=WP加热=7.35×105J1000W=735s；
(2)当S2闭合、S1断开时R1与R2串联，当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当S2闭合、S1断开时，电路中的总电阻最大，
由P=U2R可知，电路中的总功率最小，饮水机处于保温状态；
(3)当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，
则R2的阻值：
R2=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω，
当S2闭合、S1断开时，R1与R2串联，
则电路中的总电阻：
R=U2P保温=(220V)240W=1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻丝R1的阻值：
R1=R−R2=1210Ω−48.4Ω=1161.6Ω。
答：(1)水温由20℃升高到90℃需要加热735s；
(2)保温；当S2闭合、S1断开时，电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小；
(3)电阻丝R1的阻值为1161.6Ω。
(1)热胆装满水时水的体积和自身的容积相等，根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据η=Q吸W×100%求出消耗的电能，利用P=Wt求出需要的加热时间；
(2)分析开关闭合、断开时电路总电阻的大小关系，根据P=U2R比较功率的大小，进一步判断电路所处的工作状态；
(3)根据P=U2R求出两种状态下的总电阻，利用电阻的串联求出电阻丝R1的阻值。
本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用，分清饮水机处于不同状态时电路的连接方式是关键。实验次数
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2
热水温度
90℃
热胆容积
2L
额定功率
1000W
保温功率
40W
额定电压
220V
频率
50Hz
1.下列电学数据最接近生活实际的是( )
A. 全自动洗衣机的功率约为20WB. 干电池两极间的电压约为2V
C. 普通照明灯泡的电阻约为80ΩD. 柜式空调的工作电流约为10A
2.下面是生活中的常见现象。其中不能说明分子在不停地运动的是( )
A. 小明把透明胶带紧压在错字上，揭起时，就把表层的纸和错字一起粘了起来
B. 小红考试时为了提神，涂了清凉油，许多同学都闻到了气味
C. 当有人用修正液覆盖错字时，就能闻到刺鼻的气味
D. 煮茶叶蛋时，蛋壳会变成茶色
3.某学校保密室有两道门，只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关)，值班室内的指示灯才会亮，表明门都关上了。如图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
4.李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是( )
A. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B. 导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C. 当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1A
D. 将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6A
5.如图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是( )
A. 插座发生短路了B. 进户的零线断了
C. 进户的火线断了D. 某盏电灯的灯丝断了
6.如图所示是电阻甲和乙的U−I图象，下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻值保持10Ω不变
B. 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.3A
C. 乙的电阻值保持20Ω不变
D. 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
7.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体所含的热量一定越多
B. 温度相同的两个物体间不会发生热传递
C. 0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D. 任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
8.如图是烟雾报警器的原理图，其中报警器部分电阻非常大。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当报警器两端的电压达到一定数值时，报警器开始报警。若想使报警器在烟雾较淡时就触发报警。以下措施正确的是( )
A. 增加激光强度B. 减小R0的阻值
C. 增大电源电压D. 提高报警器的触发电压
三、填空题：本大题共6小题，共14分。
9.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆，穿越大气层时，返回舱与空气剧烈摩擦，宛如一颗“火流星”。返回舱返回地面穿越大气层时，烧灼层烧得通红是通过______ 的方式增大内能的，这个过程是______ 能转化为______ 能。
10.平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为______ J；当汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油机的效率将______ ，汽油的热值将______ 。(后两空填“变大”或“不变”“变小”)。
11.轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示．其中保护电阻R0的作用是：______.该电路的不足之处是(写一点即可)：______.
12.街道两旁的路灯是______ 的，如图所示是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路有电时，应急灯不亮，停电时应急灯发光。小李将应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是______ 的。(均选填“串联”或“并联”)
13.小宁同学家的电能表月初时记录的电能表示数是881.6kW⋅h，月末时示数如图所示，这个月他家用电为______ J；两根阻值相同的电阻丝，先串联后并联，分别接入同一个电源，将同一壶水烧开(假设没有热损失)，则两种方法所需要的时间之比是______ 。
14.如图甲所示电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。小越按照图甲所示连接好电路且闭合开关，已知电源由两节新铅蓄电池串联而成，电压表示数此时为1V，电流表示数0.2A，此时热敏电阻阻值为______ Ω；往Rt上擦一些酒精，则电压表示数将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.为加强校门管理，学校对电动门控制系统进行了改造，进校人员体温正常且佩戴口罩，电动机方可工作开启电动门，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩
表示电动机，请在图虚线框内画出该电动门的电路图。
16.将如图所示电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上。
五、实验探究题：本大题共3小题，共19分。
17.根据图中实验回答问题。
(1)如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，用热水和冷水做实验目的是便于探究分子无规则运动速度与______ 的关系。
(2)如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，这说明气体对外做功时，内能______ ，温度______ 。
(3)如图3所示是热机的______ 冲程，这个冲程是通过______ 的方式改变它的内能。
18.某实验小组的同学为了研究物质的温度升高时，吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯里分别盛入水和煤油，用同样的电热器给它们加热，得到如下实验数据：
(1)比较1、3次实验可得结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量______ (填“相同”或“不同”)
(2)比较______、______次实验可得结论：同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
(3)比较3、4次实验可得结论：______
(4)综上所述，可以得出：物质温度升高时，吸收热量的多少与______、______、______有关。
(5)该实验小组获得探究成功，主要得益于采用了______法。
19.如图所示，是测量小灯泡额定功率的实物元件图，其中电源是由两只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯泡电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”字样，电流表(0∼0.6A,0∼3A)，电压表(0∼3V、0∼15V)。
(1)本实验的原理是：______ 。
(2)请用笔画线代替导线，把图中的电路元件连接实验电路(要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉)。
(3)实际测量过程中小刚才发现电压表0∼15V量程已损坏(另量程完好)，但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率，请你帮小刚重新设计新的电路图。
(4)小刚按重新设计的电路图继续实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为______ V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是______ W。
六、计算题：本大题共2小题，共17分。
20.小刚家安装了一台太阳能热水器，水箱容积是200L，小刚进行了一次观察活动：星期天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃.请你求解下列问题：
(1)水箱中水的质量；(C水=4.2×103J/(kg⋅℃)、q煤气=4.2×107J/kg)
(2)水吸收的热量；
(3)如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，求至少需要燃烧多少煤气？
(4)请你简述太阳能热水器的优点。
21.自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2。请根据说明书提供的信息计算。【水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
饮水机参数
(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃需要多长时间？
(2)当开关S2闭合、S1断开时，饮水机处于______ 状态(填“加热”或“保温”)，理由是______ 。
(3)电阻丝R1的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、根据全自动洗衣机上的铭牌可知，额定功率一般为300W左右，所以洗衣机的功率约为20W，说法错误；
B、因一节干电池电压为1.5V，则干电池两极间的电压约为2V，说法错误；
C、照明灯泡的电阻若为80Ω，则灯泡的功率为605W，与普通家用台灯的功率一般小于或等于60W相比，相差较大，所以该项说法错误；
D、柜式空调的额定功率为2000W左右，则工作电流约为10A，符合实际。
故选：D。
已知家庭电路电压为220V，根据公式P=UI计算洗衣机、灯泡、空调的功率，看是否符合实际。
一节干电池电压为1.5V，是不变的。
本题考查生活中电学数据的了解，关键考查对日常生活中常见物体的各项参数估测能力。
2.【答案】A
【解析】解：A、小明把透明胶带紧压在错字上面，揭起时就把表层的纸和错字一起粘了起来，这种现象是因为胶带分子和纸分子之间分子有引力作用造成的，不是扩散现象。A符合题意。
B、清凉油和空气接触时，彼此进入对方的现象，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。B不符合题意。
C、修正液和空气接触时，彼此进入对方的现象，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。C不符合题意。
D、鸡蛋放在茶水中，彼此进入对方的现象，是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。D不符合题意。
故选：A。
根据扩散的定义，判断是否是扩散现象，如果是扩散现象才能说明分子不停地做无规则运动。
固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象，扩散现象是彼此进入对方的现象。
3.【答案】A
【解析】解：因为只有两个开关都闭合时，指示灯才会发光，所以两个开关是串联连接。
故选：A。
两个开关控制一个指示灯，所以两个开关为串联连接。
会设计串联电路和并联电路，知道开关在串联电路和并联电路中的作用。
4.【答案】B
【解析】解：A、当甲、乙两端的电压均为3V时，I甲=0.6A，I乙=0.3A，I甲>I乙，由R=UI可知R甲
C、由图象可知，当U乙=1V时，I乙=0.1A，故C不符合题意；
D、因为两电阻并联，所以两端的电压均为2V.由图知，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，所以干路电流为I=0.4A+0.2A=0.6A，故D不符合题意。
故选：B。
(1)从U−I图象可以得出的信息：①在一定电压下通过导体的电流；②通过比较相同电压下的电流大小，比较电阻大小关系；③通过导体的电流与其两端的电压成正比。
(2)电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关以及从图象中得出相关的信息。
5.【答案】B
【解析】【分析】
三盏电灯全部熄灭但保险丝完好，说明电路中干路上有断路，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是零线断了。
本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法。“电灯突然熄灭”好象就是某盏灯的灯丝断了，这是没有注意到家庭电路中各灯是并联的、互不干扰。
【解答】
试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故B正确；
插座处发生短路，会使保险丝熔断，故A错；
进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故C错。
因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故D错；
故选：B。
6.【答案】B
【解析】解：
AC、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻阻值是定值，乙电阻阻值变化的；
当U甲=2V时，对应的电流为0.1A，根据I=UR，所以R甲=U甲I甲=2V0.1A=20Ω；故A、C错误．
B、甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，U=U甲=U乙=2V，由图象，此时I乙=0.2A，所以I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A，故B正确；
D、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，由图象此时甲电阻电压：U甲′=4V，甲的功率：P甲=U甲′I甲′=4V×0.2A=0.8W，故D错误．
故选B.
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比，据此分析图象甲、乙电阻的变化；
(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流；
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压，根据P=UI计算甲的功率．
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律和电功率公式的灵活运用，关键是根据图象得出相关的信息．
7.【答案】BD
【解析】解：A、热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A的说法错误，不符合题意。
B、温度相同的两个物体间不存在温度差，不会发生热传递，故B的说法正确，符合题意。
C、0℃的冰变成0℃的水，吸收了热量，尽管温度不变，但是内能变大，故C的说法错误，不符合题意。
D、任何物体都具有内能，通过摩擦，机械能转化为内能，冰块的内能增大，故D的说法正确，符合题意。
故选：BD。
(1)热量指的是物体在热传递过程传递的内能的多少，只能说“吸收”或“放出”热量，不能用“含有”、“拥有”等字眼。
(2)热传递的条件是物体间存在着温度差异，内能从高温物体传给低温物体。
(3)晶体物质的熔化过程不断吸热，内能增加，但是温度不变。
(4)内能指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体都具有内能，改变物体内能有两种方式：做功和热传递。
①要正确理解温度、热量与内能的关系，以及改变内能的两种方式。
②解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
8.【答案】BC
【解析】解：
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
A、因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以增加激光强度时，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I=UR可知，电路中的电流增大，由U=IR可知R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压变小，不能触发报警，同理减弱激光强度时，能触发报警，故A错误；
BC、要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大R两端的电压，则R0两端的电压应减小，由串联电路的分压规律可知，R0应选用更小阻值的电阻，或R0的阻值不变，增大电源电压，故BC正确；
D、提高报警器电压的数值，R两端的电压增大，根据串联电路的分压规律可知R的阻值变大，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以此时的光照强度变弱，烟雾浓度变大，故D错误。
故选：BC。
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
(1)根据题意得出当有烟雾遮挡射向R的激光时R的阻值变化，增加激光强度或减弱激光强度时，根据欧姆定律可知电路中电流变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化；
(2)烟雾的浓度变小时，光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知电流表示数的变化，要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电流表的示数，据此进行解答；
(3)提高报警器电压的数值，则R两端的电压增大，根据串联电路的分压规律分析R的阻值的变化，据此分析烟雾浓度的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
9.【答案】做功 机械 内
【解析】解：烧灼层烧得通红，克服大气摩擦做功，通过做功的方式增大内能，将机械能转化为内能。
故答案为：做功；机械；内。
改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小。
本题考查内能的改变，属于基础题。
10.【答案】8×105 变小 不变
【解析】解：(1)发动机所做的功：W=Fs=4×103N×200m=8×105J；
(2)热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以若汽缸内汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油的热值不变；汽油燃烧不充分时，汽油机能做的有用功将减少，而燃烧完全燃烧放出的热量不变，根据η=W有Q放可知，汽油机的效率将变小；
故答案为：8×105；做功。
(1)根据功的计算公式W=Fs，求发动机做的功，即牵引力做的功；
(2)热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放热多少以及是否充分燃烧无关；汽油机的效率是指汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值；比值越大，效率越高。
本题以家用轿车为载体，考查了学生对做功公式以及燃料热值的掌握和应用，要求灵活运用所学知识！
11.【答案】开门时保护指示灯，关门后保护电源；不能确定哪个门未关好或保护电阻一直在耗能
【解析】解：当开关都闭合时，灯泡被短路，若没有电阻R0，则电源的两极直接被导线连通，会发生短路；
当开关都断开时，只有灯泡接入电路，当电流过大时，灯泡很容易被烧坏；
故电阻R0的保护作用可以概括为两方面：关门时保护电路，开门时保护指示灯．
在串联电路中，无论哪个门没有被关上(即任何一个开关断开)，都会使得灯泡亮起来，从而无法确定未关好的车门；
无论车门是否关好，电阻都要一直工作，消耗电能．
故答案为：(1)开门时保护指示灯，关门后保护电源；不能确定哪个门未关好或保护电阻一直在耗能．
(1)从开关闭合前后，电路所处的状态，来分析电阻R0的具体保护作用．
(2)此题可从两方面入手解答：
①串联电路的缺点：各用电器互相影响；
②由于无论车门的开关，电阻一直被连在电路中，可从节约能源的角度来考虑．
此题是串、并联电路的实际应用，要在熟练掌握相关知识点的基础上，做到活学活用．
12.【答案】并联 并联
【解析】解：根据串并联电路的连接特点，本题中所述路灯和应急灯中任一个灯泡断开时，其它灯泡仍然发光，说明两灯的工作互不影响，可以断定其连接方式都是并联。
故答案为：并联；并联。
串联电路中各用电器相互影响，一处断路，其它用电器也停止工作；并联电路中电流有多条路径，一条支路的通断不影响其它支路的工作。
据此，可对路灯和应急灯的工作情况做出判断。
本题考查串并联电路的特点，串联电路各用电器互相影响，并联电路各用电器互不影响。
13.【答案】1.8×108 4：1
【解析】解：(1)根据电能表的读数方法，电能表的示数是09316，最后一位是小数，单位是kW⋅h，它的读数为：931.6kW⋅h。
则本月用电度数为：W=931.6kW⋅h−881.6kW⋅h=50kW⋅h=1.8×108J；
(2)设每个电阻的阻值为R，
则两个电阻串联后的总电阻：R1=2R，
并联后的总电阻：R2=12R，
因电源电压不变和Q1=Q2，
所以由Q=U2Rt可知：
t1：t2=Q1R1U2：Q2R2U2=R1：R2=2R：12R=4：1。
故答案为：1.8×108；4：1。
(1)电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数，②最后一位是小数，③单位kW⋅h。
(2)根据电阻的串并联特点分别求出电路的总电阻，利用Q=U2Rt求出两种情况下，消耗总电能相等时所需的时间之比。
本题考查了电能表的读数方法和焦耳定律的应用，解决本题的关键为：一是注意电能表读数时，最后一位是小数；二是根据电源电压不变选好公式Q=U2Rt，三是掌握等值电阻串联、并联后总电阻的计算。
14.【答案】15 变小
【解析】解：(1)由电路图可知，R与Rt串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U=2×2V=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时热敏电阻两端的电压：
Ut=U−UR=4V−1V=3V，
由I=UR可得，此时热敏电阻阻值：
Rt=UtI=3V0.2A=15Ω；
(2)往Rt上擦一些酒精后，酒精蒸发吸热，使Rt的温度降低，
由乙图可知，Rt的阻值变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，R两端的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：15；变小。
(1)由电路图可知，R与Rt串联，电压表测R两端的电压；一节铅蓄电池的电压为2V，根据串联电路的电压特点可得两节铅蓄电池串联时的总电压，根据串联电路的电压特点求出此时热敏电阻两端的电压，根据欧姆定律求出此时热敏电阻阻值；
(2)往Rt上擦一些酒精后，酒精蒸发吸热，使Rt的温度降低，根据乙图可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的而变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道一节蓄电池的电压为2V和知道蒸发吸热以及根据图象得出Rt随温度的变化。
15.【答案】解：进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门，即两个开关同时闭合电路才能接通，只闭合其中任一开关，电路不能连通，故两开关串联后再与电动机串联，如图所示：
【解析】根据进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门可确两开关的连接方式确定电路的连接。
本题考查根据要求设计电路图，关键是根据“进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门“确定两开关串联。
16.【答案】解：将有开关和保险丝的一端与火线相连，外壳与地线相连，中间一根与零线相连，如图所示：
【解析】保险丝应与火线相连，外壳应接地，余下的一根接零线。
此题考查了家庭电路的连接和家用电器的内部线路的接法，实用性强，难度不大。
17.【答案】温度 减小 降低 压缩 做功
【解析】解：(1)在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴红墨水，会看到滴入热水中的红墨水扩散得快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系；
(2)给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到，瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴，这个过程中，气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低；
(3)由图可以看出，热机的进气门关闭，排气门关闭，活塞由下向上运动，为压缩冲程；热机在压缩冲程中，机械能转化为内能，通过做功改变内能的。
故答案为：(1)温度；(2)减小；降低；(3)压缩；做功。
(1)物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，因此分子的运动被称为热运动；
(2)改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递．对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少．
(3)掌握内燃机的四个冲程及特点：吸气、压缩、做功、排气冲程．吸气和排气冲程都是一个气门关闭，一个气门打开；压缩和做功冲程都是两个气门都关闭，要分清这几个冲程，除了根据气门的开合情况，还要根据活塞的运动方向来进行判断，压缩冲程：机械能→内能；做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。
本题考查了分子热运动、做功和热传递改变物体的内能、能量转化以及分子间作用力的相关知识，综合性较强，难度不大
18.【答案】不同 1 2 质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收热量越多 物质种类 质量 升高的温度 控制变量
【解析】解：(1)1、3次实验数据，物质的质量和升高的温度相同，物质的种类不同，加热时间不同，可得结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；
(2)1、2两次实验数据，物质的种类和升高的温度相同，物质的质量不同，且质量越大，加热时间越长，吸收热量越多，可得结论：同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
(3)3、4次实验数据，物质的种类和质量相同，升高的温度不同，升高的温度越大，加热时间越长，说明吸收热量越多，可得结论：质量相同的同种物质，升高的温度越大，吸收的热量越多；
(4)综上所述，可以得出：物质温度升高时，吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关；。
(5)由上分析知，该实验主要采用了控制变量法。
故答案为：(1)不同；(2)1；2；(3)质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收热量越多；(4)物质种类；质量；升高的温度；(5)控制变量。
(1)根据Q=cm△t得，物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度有关，在探究过程中，要注意控制变量法；
(2)实验中通过比较加热时间的长短来比较吸收的热量多少，采用了转换法。
此题是探究影响物体吸热多少的物理量实验，主要采用了控制变量法，注意实验中通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。
19.【答案】P=
【解析】解：(1)根据电功率计算公式和电路元件可知该实验原理为：P=UI；
(2)小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表选0∼15V的量程，且与灯泡并联，滑片P向左移时灯变亮，滑动变阻器的左下方接线柱与灯泡串联，电源由两只蓄电池组成，电源电压U=4V，灯泡电阻约为10Ω，通过小灯泡的电流最大为I大=URL=4V10Ω=0.4A<0.6A，电流表接小量程与灯泡串联，如下图所示：
(3)当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为4V−3.8V=0.2V<3V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2V时，即可进行串联；
电路图如下图所示：
(4)调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为0.2V时，小灯泡两端的电压为3.8V，此时灯泡正常发光；
灯泡额定电流的大约值：I=ULRL=3.8V10Ω=0.38A，
所以，图中电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数IL=0.4A，
则灯泡的额定功率：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W。
故答案为：(1)P=UI；(2)见解答图；(3)设计电路图见解答；(4)0.2；1.52。
(1)伏安法测电功率的原理是P=UI；
(2)根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，电流表接小量程与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
(3)两只蓄电池组成电源的电压为4V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器的电压为0.2V<3V，可以利用0∼3V量程测量滑动变阻器的电压进行测量；
(4)电压表的示数为0.2V时灯泡两端的电压为3.8V，此时灯泡的实际功率和额定功率相等；知道灯泡的额定电压和灯丝电阻的大约值，根据欧姆定律求出额定电流的大约值，据此确定电流表的量程，且根据分度值读出示数，利用P=UI求出小灯泡的额定功率。
本题考查了测小灯泡电功率的实验，涉及到实验的原理、实物图的连接、电路图的设计、电流表的读数和额定功率的计算，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程和灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程。
20.【答案】解：(1)热水器水箱送满水时，水的体积：V=200L=0.2m3，
根据ρ=mV可得：水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg；
(2)水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t)=4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg×(70℃−20℃)
=4.2×107J；
(3)煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸=4.2×107J
根据Q=mq可得需要燃烧煤气的质量：
m=Q放q=4.2×107J4.2×107J/kg=1kg；
(4)太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染。
答：(1)水箱中水的质量为200kg；
(2)水吸收的热量为4.2×107J；
(3)如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，至少需要燃烧1kg的煤气；
(4)优点：节约能源无污染。
【解析】(1)水箱装满水时水的体积和水箱的容积相等，根据密度公式求出水的质量；
(2)知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)知道煤气灶的效率，利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q=mq求出需要煤气的体积；
(4)太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染；但把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约。
本题考查了密度公式和吸热公式、效率公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想。
21.【答案】保温 当S2闭合、S1断开时，电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小
【解析】解：(1)热胆装满水时水的体积：
V=2L=2×10−3m3，
由ρ=mV可知，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(90℃−20℃)=5.88×105J，
由η=Q吸W×100%可得，消耗的电能：
W=Q吸η=5.88×105J80%=7.35×105J，
由P=Wt可知，需要的加热时间：
t′=WP加热=7.35×105J1000W=735s；
(2)当S2闭合、S1断开时R1与R2串联，当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当S2闭合、S1断开时，电路中的总电阻最大，
由P=U2R可知，电路中的总功率最小，饮水机处于保温状态；
(3)当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，
则R2的阻值：
R2=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω，
当S2闭合、S1断开时，R1与R2串联，
则电路中的总电阻：
R=U2P保温=(220V)240W=1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻丝R1的阻值：
R1=R−R2=1210Ω−48.4Ω=1161.6Ω。
答：(1)水温由20℃升高到90℃需要加热735s；
(2)保温；当S2闭合、S1断开时，电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小；
(3)电阻丝R1的阻值为1161.6Ω。
(1)热胆装满水时水的体积和自身的容积相等，根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据η=Q吸W×100%求出消耗的电能，利用P=Wt求出需要的加热时间；
(2)分析开关闭合、断开时电路总电阻的大小关系，根据P=U2R比较功率的大小，进一步判断电路所处的工作状态；
(3)根据P=U2R求出两种状态下的总电阻，利用电阻的串联求出电阻丝R1的阻值。
本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用，分清饮水机处于不同状态时电路的连接方式是关键。实验次数
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2
热水温度
90℃
热胆容积
2L
额定功率
1000W
保温功率
40W
额定电压
220V
频率
50Hz
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