2025-2026学年山东省潍坊市坊子区九年级（上）期中物理试卷

这是一份2025-2026学年山东省潍坊市坊子区九年级（上）期中物理试卷，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.古代壁画是人类珍贵文化遗产的重要组成部分，我国科学家研制出高速喷射带负电的粒子杀灭微生物的机器人来保护壁画，该粒子可能是( )
A. 电子B. 质子C. 中子D. 原子核
2.我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A. 弯折铁丝B. 钻木取火
C. 压缩空气D. 酒精灯加热
3.社团活动中同学们正在烤月饼，随着烤箱内温度的升高，月饼越来越香，这说明( )
A. 烤制过程中，月饼含有的热量增多B. 分子间有斥力
C. 分子间有引力D. 温度越高，分子运动越剧烈
4.在《天工开物》中记载有用铜铸币的情景。对此下列说法正确的是( )
A. 铜在熔化过程中温度不变，内能不变
B. 液态铜温度高，因为其含有的热量多
C. 液态铜倒入钱币模具，凝固过程中，内能减小
D. 铜币在冷却过程中，温度由铜币传递给空气
5.北京时间2025年9月9日10时00分，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭成功将遥感四十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列关于火箭加速升空的过程说法正确的是( )
A. 火箭利用液态氢做燃料是因为液态氢的比热容大
B. 火箭加速升空过程中，燃料不断燃烧，液态氢的热值越来越小
C. 火箭发射的过程燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
D. 使火箭加速升空的过程中，能量转化与汽油机做功冲程能量转化相同
6.如图所示是“风光互补”的景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机，灯柱上配有太阳能电池板，底部蓄电池可以储存电能，下列能量转化过程说法正确的是( )
A. 有风时，风力发电机将电能转化成机械能
B. 太阳照射时，太阳能电池板能把太阳能全部转化成电能
C. 蓄电池放电时，能将电能转化成化学能
D. 在能的转化和转移过程中，能量的总量保持不变
7.西晋时期张华撰写的《博物志》记载：“今人梳头、脱着衣时，有随梳(梳子与头发摩擦后相互吸引)、解结(头发“炸开”)有光者，亦有咤声。”下列分析正确的是( )
A. “有光、有咤声”是摩擦时创造了电荷
B. “随梳”主要是梳子与头发摩擦后产生静电从而相互吸引
C. “解结”是头发带上异种电荷相互排斥的结果
D. 若头发带正电，则其原子核束缚电子的能力比梳子强
8.“全液冷超级充电桩”可使电动汽车的充电更加快速安全。某款“全液冷超级充电桩”的充电枪内部有电缆和冷却管，冷却管内流动的冷却液可带走充电时电缆产生的大量热量，这一过程中主要利用了冷却液具有较大的( )
A. 比热容B. 质量C. 密度D. 内能
9.如图所示，小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开。下面说法正确的是( )
A. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 当玻璃棒接触验电器时，电流方向由玻璃棒到金属球
C. 在金属中正电荷也可以自由移动
D. 金属箔张开是因为它们带上了异种电荷
10.对如图所示的三个电路，状态判断正确的是( )
A. 甲断路、乙短路、丙通路B. 甲通路、乙短路、丙断路
C. 甲断路、乙通路、丙短路D. 甲短路、乙断路、丙通路
11.“好客山东⋅齐鲁1号”旅游列车将山东的历史文脉、旅游景点、消费娱乐、度假休闲串联起来，开启温馨浪漫的春日之旅。列车每节车厢的卫生间均设有指示灯，当人在卫生间里面关上门(相当于闭合S1)时，红灯亮；当人出来在卫生间外关上门(相当于闭合S2)时，绿灯亮。下列简化电路，符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.铅笔是我们学习中常用的文具之一。如图是铅笔的各组成部分，关于各部分的导电性能，下列说法正确的是( )
A. 包在木质笔杆外的金属套是绝缘体
B. 包在木质笔杆外的金属套和写字的笔芯是导体
C. 木质笔杆和橡皮是导体
D. 木质笔杆和写字的笔芯是绝缘体
13.如图是自动测定油箱内油量的装置，当油位上升时，关于油量表和R1接入电路中的电阻情况，下列说法正确的是( )
A. 油量表相当于电流表，R1接入电路的电阻变大
B. 油量表相当于电流表，R1接入电路的电阻变小
C. 油量表相当于电压表，R1接入电路的电阻变大
D. 油量表相当于电压表，R1接入电路的电阻变小
14.下列有关电学物理量的描述，符合实际的是( )
A. 实验用小灯泡的电流为5AB. 家用LED灯的电流为10A
C. 一节新干电池的电压为1.5VD. 我国家庭电路的电压为110V
15.如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，灯泡L1、L2、L3都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路，现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点，三只灯泡仍都不亮，则( )
A. 灯泡L1一定断路
B. 灯泡L2一定断路
C. 若再将导线连接c、d点，三个灯泡仍都不亮，则L2一定断路
D. 若再将导线连接c、d点，三个灯泡仍都不亮，则L3一定断路
二、填空题：本大题共1小题，共2分。
16.汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，该冲程为 冲程，能量转化情况与 (填“乙”或“丙”)图相同。
三、作图题：本大题共1小题，共3分。
17.如图所示是一款带风扇的吊灯，风扇和灯都可以独立工作。S1闭合灯亮；S2闭合风扇转动，风扇可以调节风速。(风扇用电动机的符号表示，电源已给出)请在方框内画出对应电路图。
四、实验探究题：本大题共5小题，共43分。
18.为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如油门系统、刹车系统、转向灯等。
(1)如图所示，O、E、F为变阻器的三个固定接线柱，当驾驶员踩下“油门”时，电流变大而加快电动机的转速，电路中变阻器阻值应______(选填“变大”、“变小”、“不变”)，此时要将变阻器上的______(选“EO”、“OF”、“EF”)接线柱分别接入电路M、N处。
(2)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况，汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光，如图2所示电路图符合要求的是______。
19.某项目式学习小组设计了如图甲所示的装置来探究沙子和水的吸热能力。
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入______相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，是为了保证相同时间内水和沙子______相同。
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，由图像可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度______，说明______的吸热能力强。
20.物理兴趣小组正在进行“探究影响水果电池电压大小的影响因素”的实验，小明用铜片和锌片作为电极插入水果制成水果电池，如下图中图甲是小明所做实验的现象。其他兴趣小组成员所做的实验数据如右下表所示。
(1)图甲中的锌片是水果电池的______极，电压表的示数是______ V。
(2)分析实验数据，水果电池的电压大小与______和______有关。
(3)关于影响水果电池电压的因素，利用实验中已有器材，除上述研究问题外，还可以研究的问题是：水果电池电压还可能与______有关，请简要写出你的验证方案：______。
21.某学习小组在探究并联电路电流规律的实验中。
(1)小明用如上图甲所示的电路来探究并联电路电流的特点，需要测量A、B、C三处的电流。
①实验时要注意：连接电路时，开关应处于______状态，灯泡应选择规格______(选“相同”、“不相同”)的。
②连接好电路图后，测量A处的电流时如图乙所示，电流表示数是______ A；
③分析表格中的数据，得出的结论是：______。
(2)小马为了测量并联电路中各支路电流的大小时设计了如图丙所示的电路图。当只闭合S1测出L2中的电流，当只闭合S2测出L1中的电流，但在实际操作过程中，他的方案是不可行的，你认为可能存在的原因是______。
22.小明打算和同学们进行“探究导体中电流与电阻的关系”的实验，选用的实验器材有：电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)，滑动变阻器R1(10Ω,1A)、滑动变阻器R2(15Ω,0.5A)、开关、导线若干。
(1)如图1所示是小明正在连接的电路，请把电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大。
(2)连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，故障原因可能是定值电阻R发生了______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后闭合开关，在电路接入5Ω的电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，并记下电流值。断开开关，保持滑阻阻值不变，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关后，应该进行的操作是：______，并记下此时电流表的示数。
(4)多次更换电阻并调节滑动变阻器，实验数据记录如表所示：
①小明根据实验数据在图2中描点作出图像，分析实验数据和图像可以总结出的结论是：______。
②实验中选取的滑动变阻器应为______(选填“R1”或“R2”)。
五、计算题：本大题共3小题，共19分。
23.在寒冷的冬日，小明家中需要烧开一壶水用于泡茶。烧开一壶初温为20∘C、质量为4kg的水，需要燃烧0.2kg的煤炭。水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)，煤炭的热值为3.2×107J/kg，当地气压为1标准大气压。求：
(1)0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量；
(2)水烧开时吸收的热量；
(3)小明家用煤炭烧水的热效率。
24.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=20Ω，只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A；两个开关都闭合时，电流表的读数为0.5A。求：
(1)电源电压；
(2)R2的阻值；
(3)电路总电阻。
25.烟尘浓度监测仪可以在风、雨、雷电、粉尘、高低温度等恶劣环境下长期连续不间断地监测污染源的烟尘排放情况。以N型光敏电阻为主要元件的烟尘浓度监测仪工作原理如图甲所示，电源电压保持12V不变，R0为50Ω的定值电阻，R为光敏电阻，其阻值与烟尘浓度的关系如图乙所示。求：
(1)在使用烟尘浓度检测前需要进行校准。校准时，需要改变光敏电阻所处环境使电压表示数达到8V，此时电流表示数是多少？
(2)电压表示数达到8V时，光敏电阻R的阻值是多少？
(3)当烟尘浓度为75μg/m3，空气质量合格，此时电压表示数是多少？
六、综合题：本大题共1小题，共3分。
26.如图所示，在玻璃瓶中放入少量水，用瓶塞盖紧瓶口，然后往瓶中打气。当瓶塞被推开时，可以看到瓶内有“白气”产生。这是由于瓶内气体对______做功，使气体内能______，温度______，水蒸气______成小水滴而形成的。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：原子整体对外不显电性，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，核外电子带负电荷，机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的，电子带负电；
通常情况下，原子核所带的正电荷和核外电子总共带的负电荷数量相等，电性相反，原子是电中性的。
本题考查的是原子的核式结构模型，属于基础题型。
2.【答案】D
【解析】解：“蒸”“烤”时，月饼吸收热量，是通过热传递改变了月饼的内能；
A、反复弯折铁丝，弯折处变热，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B、钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故B不符合题意；
C、压缩空气做功，空气内能增加，是通过做功方式改变空气的内能，故C不符合题意；
D、酒精灯加热，水吸收热量，内能增加，是通过热传递改变了水的内能，故D符合题意。
故选：D。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；做功的实质是能量转化的过程，即：内能和其他形式能的相互转化；热传递的实质是能量转移的过程。
本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。
3.【答案】D
【解析】解：A.热量是在热传递过程中转移能量的多少，是一个过程量，不能说物体“含有”热量。物体的温度升高，其内能会增加，故A不符合题意；
BCD.温度越高，分子运动越剧烈，温度是分子热运动剧烈程度的宏观表现，温度升高，分子运动加快，香味分子更容易扩散，因此月饼越来越香，与分子间的斥力和引力无关，故BC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
(1)热量是在热传递过程中转移能量的多少，是一个过程量，不能说物体“含有”热量。；
(2)组成物质的分子永不停息地做无规则的热运动，温度越高分子运动越剧烈。
本题考查了扩散现象与温度的关系，难度不大。
4.【答案】C
【解析】解：A、铜是晶体，铜在熔化的过程中，温度不变，内能增大，故A错误；
B、熔化的液态铜温度高，因为其含有的内能多，故B错误；
C、液态铜倒入钱币模具，凝固过程中内能减小，故C正确；
D、铜币在冷却过程中，热量由铜币传递给空气，故D错误。
故选：C。
(1)熔化指物质由固态转变成液态，熔化要吸热；
(2)热量是过程量，不能说含有热量；
(3)内能与物质的种类及温度等有关；
(4)热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分。
本题考查了生活常识，属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解：A.火箭利用液态氢做燃料是因为液态氢的热值大，故A错误，不符合题意；
B.火箭加速升空过程中，燃料不断燃烧，液态氢的热值不会改变，故B错误，不符合题意；
C.火箭发射的过程燃料燃烧释放的内能一部分转化为火箭的机械能，故C错误，不符合题意；
D.火箭加速升空的过程中，能量转化为内能转化为机械能，汽油机做功冲程能量转化也是内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选：D。
A.火箭利用液态氢做燃料是因为液态氢的热值大；
B.热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系；
C.火箭发射的过程燃料燃烧释放的内能一部分转化为火箭的机械能；
D.火箭加速升空的过程中，能量转化为内能转化为机械能，汽油机做功冲程能量转化也是内能转化为机械能。
本题主要考查了燃料热值的概念，内能的影响因素，以及四冲程的能量转化。
6.【答案】D
【解析】解：A、风力发电机的工作原理是电磁感应现象，是将机械能转化成电能，故A错误；
B、太阳能电池板，消耗太阳能，产生电能，故是把太阳能转化为电能，但由于能量在转移和转化中会有损耗，所以不可能把太阳能全部转化成电能，故B错误；
C、蓄电池放电时，能将化学能转化成电能，故C错误；
D、根据能量守恒定律可知，在能的转化和转移过程中，能量的总量保持不变，故D正确。
故选：D。
(1)准确的判断出下面各个选项中，消耗了什么形式的能，进而产生了什么形式的能即可。
(2)能量守恒定律的内容是：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变。
掌握能量守恒定律、熟悉并能准确的判断出上述情境中的能量转化是解决该题的关键。
7.【答案】B
【解析】解：A、摩擦起电的实质是电荷的转移，并非创造了电荷，故A错误；
B、梳子与头发摩擦后，梳子与头发带等量异种电荷，“随梳”说明异种电荷互相吸引，故B正确；
C、“解结”是指头发“炸开”，这是头发带上同种电荷相互排斥的结果，故C错误；
D、若头发带正电，即头发失去电子，说明其原子核束缚电子的能力比梳子弱，故D错误。
故选：B。
(1)摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电；
(2)同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
本题考查了摩擦起电的实质、物体带电现象以及电荷间的相互作用规律等知识，属于基础题。
8.【答案】A
【解析】解：因为水的比热容较大，质量相同的水和其他物质相比，升高相同的温度时，吸收的热量较多，所以冷却效果好。
故选：A。
质量和升高的温度相同时，比热容大的物质吸热多。
本题考查了比热容的知识，属于基础题。
9.【答案】B
【解析】解：A、丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去电子带正电，并非负电，故A错误。
B、电流方向规定为正电荷定向移动的方向。玻璃棒带正电，接触验电器时，验电器的电子(负电荷)流向玻璃棒，因此电流方向由玻璃棒到金属球，故B正确。
C、在金属中负电荷可以自由移动，故C错误。
D、验电器金属箔张开的原因是带上同种电荷，相互排斥，故D错误。
故选：B。
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；
(2)电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动方向相反；
(3)在金属中负电荷定向移动；
(4)验电器工作原理是同种电荷相互排斥。
本题是静电现象的基础综合题，考查摩擦起电、验电器工作原理、电流方向的判断。易错点在于电流方向的判断(需明确电子定向移动方向与电流方向相反)，以及验电器的带电性质判断。
10.【答案】A
【解析】解：甲图电路中，由于开关断开，则是开路；乙图电路中，由于灯泡两端并联了一根导线，直接将电源正负两极相连，则引起电源短路；
丙图电路中处处连通，则是通路。
故选：A。
根据电路的三种的状态(通路、开路、短路)的概念填写。
本题考查电路图的分析，牢记基础知识是解答本类题型的前提，属于基础题型。
11.【答案】B
【解析】解：根据题意可知，当人在卫生间里面关上门(相当于闭合S1)时，红灯亮；当人出来在卫生间外关上门(相当于闭合S2)时，绿灯亮。，这说明红灯和绿灯工作时互不影响，是并联的，开关S1与红灯串联在一条支路中，开关S2与绿灯串联在一条支路中，故B正确。故选：B。
由开关的状态和红灯、绿灯的工作状态，根据串联和并联电路特点分析电路的连接情况，从而选择合适的答案。
解答此类题目时要充分理解题目中的要求，然后根据串并联电路的特点，灵活的判断开关的连接方式即可得到合适的电路。
12.【答案】B
【解析】解：A、通常情况下，金属容易导电，因此包在木质笔杆外的金属套是导体，故A错误；
B、铅笔笔芯是石墨制成的，容易导电，因此包在木质笔杆外的金属套和写字的笔芯是导体，故B正确；
C、木质笔杆和橡皮不容易导电，属于绝缘体，故C错误；
D、木质笔杆不容易导电，是绝缘体，笔芯容易导电，是导体，故D错误。
故选：B。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
此题考查了导体与绝缘体的辨析，属基础题目。
13.【答案】B
【解析】解：由图可知，油量表串联在电路中，所以油量表是由电流表改装而成的；由图可知，油量增加时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，R1接入电路中的电阻变小，故B正确。
故选：B。
(1)根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中判断油量表的类型；
(2)根据油量的变化可知浮标的移动，进一步可知滑片移动的方向，从而可知接入电路中电阻的变化。
本题主要考查学生根据图示信息结合所学物理知识进行分析的能力，关键是明白油量表的工作原理。
14.【答案】C
【解析】解：A、实验用小灯泡的电流为0.3A，故A不符合实际；
B、家用LED灯的电流为0.1A，故B不符合实际；
C、一节新干电池的电压为1.5V，故C符合实际；
D、我国家庭电路的电压为220V，故D不符合实际。
故选：C。
首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
15.【答案】C
【解析】解：AB、如果灯泡L1断路，用一根导线连接a、b点时，电路会形成通路，故三只灯泡都会发光，与题目中说三只灯泡仍都不亮相矛盾，所以灯泡L1一定没有断路；也说明断路可能发生在bc或cd之间，即灯泡L2可能断路，不是一定断路，故AB错误；
CD、根据上面分析可知，断路可能发生在bc或cd之间；若再将导线连接c、d点，三个灯泡仍都不亮，则说明L3一定没有发生断路；也就说明断路一定发生在bc之间的L2上，故D错误，C正确。
故选：C。
在串联电路中，若只发生一处断路，将导线并联在电路中的部分两端，根据其它用电器是否工作判断断路的位置；若其它用电器能工作，则与导线并联的部分电路发生断路，若其它用电器不能工作，则被导线并联的部分电路是完好的。
本题考查了电路故障分析，有一定的难度。
16.【答案】做功
丙

【解析】解：图甲所示冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程，在此过程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；
图乙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高；
图丙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；对比三图所示情景的能量转化情况可知，图甲所示冲程的能量转化情况与丙图所示情景的能量转化相同。
故答案为：做功；丙。
根据火花塞点火，活塞向下运动，进气门和排气门均关闭可判断此冲程的名称，根据甲图冲程的名称可确定此冲程能量的转化；图乙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高；图丙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；对比三图所示情景的能量转化情况得出答案。
本题考查做功改变内能的能量转化情况，常见题目。
17.【答案】。
【解析】解：S1闭合灯亮；S2闭合风扇转动，说明灯泡和电动机能够独立工作，是并联，开关S1控制灯亮；开关S2控制风扇；
风扇可以调节风速，所以电动机、滑动变阻器应串联在电路中，如图所示：
。
S1闭合灯亮；S2闭合风扇转动，说明灯泡和电动机能够独立工作，是并联；
风扇可以调节风速，所以电动机、滑动变阻器应串联在电路中，再根据S1、S2的状态和电路工作情况判断这两个开关所在的位置。
本题考查电路的设计，解题的关键是判断电路的连接方式和明确开关作用。
18.【答案】减小；EO； D
【解析】(1)驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，则应把O、E接入电路，此时接入电路中的电阻丝变短电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速。
(2)由题意知道，当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光；这说明指示灯与开关S并联，但整个电路不会出现短路，即电路中必须串联一个电阻保护电路。
故选：D。
故答案为：(1)减小；EO；(2)D。
(1)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中电阻的大小的；
(2)电阻可以保护电路。
本题以电动汽车为背景，考查了滑动变阻器的应用、电路分析等知识，是一道综合题，难度很大。
19.【答案】质量；吸收的热量； 高；水
【解析】(1)根据转换法，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，相同的热源在相同时间内放出的热量相同，所以可以保证相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
(2)由比热容相关知识可知，质量相同的不同物质，吸收相同热量时，升高温度越小，说明其吸热能力越强。因为沙子的比热容小于水的比热容，所以在相同时间内，沙子和水吸收热量相同，沙子升高的温度比水升高的温度高，说明水的吸热能力强。
故答案为：(1)质量；吸收的热量；(2)高；水。
(1)实验中采用了转换法，通过观察温度的变化来研究水和沙子的吸热能力；
我们使用规格相同的白炽灯加热，通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
(2)比较物质吸热能力的2种方法：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；
或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。
本题的探究实际上是对沙子和水吸放热能力的比较，而物质吸放热能力是用比热容来量度的，在实验过程中，影响的量较多，有质量、加热时间、升高温度等，因此，要注意结论的严密性。
20.【答案】负；0.6； 水果种类；电极材料； 电极插入深度；选择同一种水果(如苹果)，使用相同的电极材料(如铜片和锌片)，保持电极之间距离不变，分别将电极插入水果不同深度(如1.0cm、2.0cm、3.0cm等)，用电压表测量每次插入时水果电池的电压，记录数据并比较，分析电压与电极插入深度之间的关系
【解析】(1)图中锌片与水果电波的负极相连，所以锌片是水果电池的负极。图甲中电压表所选量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为0.6V。
(2)分析实验数据可知，实验1、2、3中，水果种类相同，电极插入深度和电极之间距离相同，电极材料不同，电压不同，说明电压与电极材料有关；实验4、5、6中，电极材料相同，电极插入深度不同，电压相同，但实验1和4中，水果种类不同，电压不同，说明电压与水果种类有关。所以，水果电池的电压大小与水果种类和电极材料有关。
(3)根据表格中已有的变量，还可以研究的问题是：水果电池电压还可能与电极插入深度有关。验证方案如下：选择同一种水果(如苹果)，使用相同的电极材料(如铜片和锌片)，保持电极之间距离不变，分别将电极插入水果不同深度(如1.0cm、2.0cm、3.0cm等)，用电压表测量每次插入时水果电池的电压，记录数据并比较，分析电压与电极插入深度之间的关系。
故答案为：(1)负；0.6；(2)水果种类；电极材料；(3)电极插入深度；选择同一种水果(如苹果)，使用相同的电极材料(如铜片和锌片)，保持电极之间距离不变，分别将电极插入水果不同深度(如1.0cm、2.0cm、3.0cm等)，用电压表测量每次插入时水果电池的电压，记录数据并比较，分析电压与电极插入深度之间的关系。
物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。
21.【答案】①断开；不同；②0.24；③并联电路中，干路电流等于各支路电流之和； 总有一次电流表正负接线柱接反了
【解析】(1)①连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，为得出普遍性的规律，灯泡应选择规格不同的。
②小明连接好电路图后，测量A处的电流时如图乙所示，分度值为0.02A，电流表示数是0.24A；
③分析表格中的数据，考虑到误差因素有：
0.24A+0.18A≈0.44A
0.16A+0.20A=0.36A
0.32A+0.24A≈0.58A
得出的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
(2)如图丙所示的电路图。当只闭合S1测出L2中的电流，当只闭合S2测出L1中的电流，但在实际操作过程中，他的方案是不可行的，存在的原因是总有一次电流表正负接线柱接反了。
故答案为：(1)①断开；不同；②0.24；③并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；(2)总有一次电流表正负接线柱接反了。
(1)①连接电路时，为保护电路，开关应断开；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；②根据电流表选用的量程确定分度值读数；③分析表格中的数据，考虑到误差因素得出结论；
(2)用电流表测量电流时，电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则，电流表指针反向偏转。
本题探究串联、并联电路电流的规律，考查电流表的使用、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
22.【答案】如图所示：
； 短路； 向左移动滑动变阻器滑片； 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；R2
【解析】(1)滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，说明接入电路的阻值减小，故滑动变阻器下接线柱与定值电阻左端连接；
电源电压恒为3V，故电压表量程选(0∼3V)并联在定值电阻两端。电路图如图所示：
(2)连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，说明电路是通路，与电压表并联的电路元件短路，故定值电阻R发生了短路。
(3)将5Ω电阻更换成10Ω电阻，根据串联电路分压规律，定值电阻两端电压变大，要使电压表示数不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，滑片向左移动。
(4)根据表中数据和图2分析可知，电阻增大，电流减小，故结论是电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
在电路中接入25Ω的电阻时，为保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器需分担的电压为U滑=3V−2V=1V，
串联电路中电流处处相等，所以U定R定=U滑R滑，R滑=1V2V×25Ω=12.5Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为12.5Ω>10Ω，故选滑动变阻器R2(15Ω,0.5A)。
故答案为：(1)如图所示：
；(2)短路；(3)向左移动滑动变阻器滑片；(4)电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；R2。
(1)滑动变阻器需要“一上一下”串联接入电路，根据滑片的移动方向，确定接入的接线柱。
(2)电流表有示数，电压表示数为零，说明电路是通路，与电压表并联的电路元件短路。
(3)换用较大定值电阻时，根据串联电路分压规律可知，电压表读数变大，要使定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值。
(4)根据表中数据和图2分析，可得出结论。当接入的定值电阻变大时，为保持定值电阻的两端电压不变，根据串联电路的分压原则，求出滑动变阻器两端分担的电压，据此求出滑动变阻器需接入电路的阻值，再选择合适的滑动变阻器。
本题探究导体中电流与电阻的关系，主要考查了电路连接、故障判断、器材选择、数据分析等知识，难度适中，是一道综合性较强的实验题。
23.【答案】0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量是6.4×106J；
水烧开时吸收的热量是1.344×106J；
小明家用煤炭烧水的热效率是21%
【解析】(1)完全燃烧0.2kg煤炭放出的热量：
Q放=mq=0.2kg×3.2×107J/kg=6.4×106J；
(2)当地气压为标准大气压，水的沸点为100∘C，烧开一壶初温为20∘C、质量为4kg的水吸收的热量为：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×4kg×(100∘C−20∘C)=1.344×106J；
(3)小明家的煤炭灶烧水的热效率：η=Q吸Q放=1.344×106J6.4×106J×100%=21%。
答：(1)0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量是6.4×106J；
(2)水烧开时吸收的热量是1.344×106J；
(3)小明家用煤炭烧水的热效率是21%。
(1)利用Q放=mq可求出煤炭完全燃烧放出的热量。
(2)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量。
(3)煤炭烧水的效率等于水吸收的热量与煤炭完全燃烧放出的热量之比。
本题考查燃料的热值及其计算、热量的计算、能量的利用效率相关知识点，属于基础题目。
24.【答案】电源电压为6V；
电阻R2的阻值为30Ω。
电路总电阻为12Ω
【解析】(1)只闭合S时，该电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
已知电流表的示数为0.3A，即电路中的电流为I=0.3A，
则电源电压为：U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
(2)当S1和S2都闭合时，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，
此时电流表的示数为0.5A，即干路的电流为I′=0.5A，
由于并联电路中各个支路之间互不影响，所以此时通过R1的电流不变，
由并联电路的电流特点可得出通过R2的电流为：
I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A，
则R2的阻值为：
R2=UI2=6V0.2A=30Ω。
(3)总电流为0.5A，总电阻R=UI =6V0.5A=12Ω。
答：(1)电源电压为6V；
(2)电阻R2的阻值为30Ω。
(3)电路总电阻为12Ω。
(1)只闭合S时，该电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，已知电流表的示数，即电路中的电流，利用U=IR可求出电源电压；
(2)当S1和S2都闭合时，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，已知电流表示数，即干路的电流，由于并联电路中各个支路之间互不影响，所以通过R1的电流不变，由并联电路的电流特点可得出通过R2的电流，再利用R=UI求出R2的阻值；
(3)根据总电流结合欧姆定律计算总电阻。
本题考查了学生对欧姆定律公式的运用，掌握并联电路的特点是解题的关键。
25.【答案】解：由电路图可知，开关S闭合时，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)当电压表示数达到8V时，即U0=8V，因串联电路中电流处处相等，
则此时电流表示数：I=I0=U0R0=8V50Ω=0.16A；
(2)由串联电路的电压特点可知，此时光敏电阻R两端的电压：光敏电阻R两端的电压
UR=U−U0=12V−8V=4V，
根据I=UR可得此时光敏电阻的阻值为：
R=URI=4V0.16A=25Ω；
(3)根据图表可知，当烟尘浓度为75μg/m3时，此时光敏电阻的阻值为150Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻：R总=R′+R0=150Ω+50Ω=200Ω，
此时电路中的电流：I=UR总=12V200Ω=0.06A，
则根据I=UR可得此时电压表的示数：U0′=I′R0=0.06A×50Ω=3V。
答：(1)校准时电流表示数是0.16A；
(2)电压表示数达到8V时，光敏电阻R的阻值是25Ω；
(3)当烟尘浓度为75μg/m3，空气质量合格，此时电压表示数是3V。
【解析】由图可知，开关S闭合时，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律计算通过R0的电流，即为电流表示数；
(2)电压表示数达到8V时，根据串联电路的电压特点求出光敏电阻R两端的电压，再根据欧姆定律求出光敏电阻R的阻值；
(3)知道某一时刻光敏电阻的阻值，根据串联电路的电阻特点计算此时电路的总电阻，根据欧姆定律计算此时电路中的电流和电压表的示数。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于中档题。
26.【答案】瓶塞 减小 降低 液化
【解析】解：用打气筒往瓶里打气，当瓶塞被崩起时，瓶内的空气对瓶塞做功，空气的内能转会化为塞子的机械能，空气的内能减小，温度降低；空气中的水蒸气遇冷发生液化现象，形成小水滴，这就是在瓶口看到的“白气”。
故答案为：瓶塞；减小；降低；液化。
(1)做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，其它形式的能转化为内能；物体对外界做功，物体本身的内能减小，内能转化为机械能。
(2)液化是由气态变成液态的过程。
此题主要考查的知识点有两个：一是做功可以改变物体的内能；二是液化的定义和液化的两种方法--降低温度和压缩体积。实验序号
水果种类
电极材料
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
苹果
铁片-锌片
1.0
2.0
0.6
4
哈密瓜
铜片-锌片
2.0
0.8
2
苹果
铁片-铜片
2.0
0.7
3
苹果
钢片-锌片
2.0
1.0
5
哈密瓜
铜片-锌片
4.0
0.8
6
哈密瓜
铜片-锌片
6.0
0.8
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.44
2
0.16
0.20
0.36
3
0.32
0.24
0.58
实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
20
25
I/A
0.4
0.2
0.1
0.08