甘肃省平凉市崆峒区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷-A4

这是一份甘肃省平凉市崆峒区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷-A4，共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验探究题，简答与计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）如图所示的太阳能家用庭院灯。在白天，光伏板利用太阳能给锂电池充电，晚上锂电池可供电灯发光。利用太阳能给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的（ ）
A．电源B．用电器C．开关D．导线
2．（3分）下列用电器正常工作相同的时间，消耗电能最多的是（ ）
A．笔记本电脑B．电熨斗
C．电视机D．节能灯
3．（3分）关于如图所示的实物电路图，下列分析不正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2并联
B．开关只控制灯泡L2
C．乙电流表测量通过灯泡L1的电流
D．甲电流表测量通过灯泡L2的电流
4．（3分）平凉市的饮食以面食为主。如图所示的饸饹面酸中带辣，开胃爽口，色香味俱全，深受食客们的喜爱。下列说法正确的是（ ）
A．煮面的过程中，通过做功的方式增大面条的内能
B．用天然气灶煮面时，天然气燃烧越充分，其热值越大
C．刚出锅的饸饹面很烫，是因为它含有的热量多
D．煮好的饸饹面香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动
5．（3分）如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表V1示数变大
B．电流表示数变小，电压表V1示数变小
C．电流表示数变大，电压表V2示数变大
D．电流表示数变小，电压表V2示数不变
6．（3分）如图所示，小灯泡L1、L2的额定电压相同，闭合开关后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗。下列说法正确的是（ ）
A．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
B．灯泡L1灯丝的电阻小于灯泡L2灯丝的电阻
C．灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
D．灯泡 L1两端的电压等于灯泡L2两端的电压
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
7．（2分）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开，这一现象说明分子间有 力；诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
8．（2分）家庭电路中，用电器正常工作时的电压为 V；如图所示，家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，正确的执笔方式是图 （选填“甲”或“乙”）。
9．（2分）2024年11月15日，搭载着天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，发射任务取得圆满成功。火箭发动机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为 能；高温高压的燃气对火箭做功，燃气的内能 （选填“增大”或“减小”）。
10．（2分）如图所示，在橙子中插入铜片和锌片，制成水果电池，将水果电池与发光二极管（简称LED）连接成如图所示的电路，LED发光，发光二极管是由 材料制成的；其中锌片是水果电池的 （选填“正”或“负”）极。
11．（2分）用两个完全相同的加热器分别加热质量和初温相同的甲、乙两种不同液体，加热过程中，甲、乙两种不同液体的温度随时间变化的图线如图所示。由图可知，甲液体的比热容 乙液体的比热容；加热相同的时间，甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
12．（2分）滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电路中的电阻大小的。某调光台灯的简化电路图如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，为使台灯变亮，滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
13．（2分）如图所示，这是通过两个电阻的电流随电压变化的图像，由图中信息可推断，R1 （选填“＞”“＝”或“＜”）R2。将它们串联后接入电路，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，则U1：U2＝ 。
14．（2分）如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则电源电压为 V，电路消耗的总功率为 W。
三、识图、作图题（本题共4小题，共9分）
15．（2分）如图所示，这是单缸四冲程汽油机的 冲程；汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的 大的特点。
16．（2分）小明家的电能表如图所示，此时的示数为 kW•h；从安全用电的角度考虑，小明家同时使用的用电器总功率应不超过 W。
17．（2分）如图所示，请用笔画线表示导线，将电灯和插座接入家庭电路中。
18．（3分）中国高铁技术世界领先，高铁给人们的出行带来极大的便利。乘客进站时，需同时通过身份证验证（相当于闭合S1）和人脸识别（相当于闭合S2），方可开启闸机。请根据上述要求将如图所示的电路连接完整。
四、实验探究题（本题共2小题，共20分）
19．（12分）小李在探究“串联电路中电压的特点”实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池。
（1）根据如图甲所示的电路，在虚线框内画出对应的电路图。
（2）小李在连上最后一根导线时，发现灯泡L1不发光、L2发光，且电压表的示数为0，则小李在连接电路时存在的错误是 ，此时电路中的故障可能是 。
（3）排除故障后重新实验，用电压表分别测出AB、CD、AD两端的电压分别为UAB、UCD和UAD。其中测量AB两端的电压UAB时，电压表的示数如图乙所示，将数据填入下表中。
小李由此组实验数据初步得出结论：串联电路中， （写出表达式）。
（4）此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
20．（8分）某实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，使用的实验器材有滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、两节新干电池和额定电压为2.5V的小灯泡。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接电路时开关应处于 状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值 处；该实验中，滑动变阻器除了可以保护电路，其主要作用是 。
（3）闭合开关，移动滑片，先后测量得到的两组数据如表所示。小明要继续测量小灯泡正常发光时的电阻，接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向 移，使电压表示数为2.5V。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）。
（4）小明同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值，以减小实验误差。同组的小华认为他的观点错误，小华的理由是 。
五、简答与计算题（本题共3小题，共17分。简答部分要有必要的分析和说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位）
21．（4分）干燥环境中，与丝绸多次摩擦过的玻璃棒能够吸引轻的纸屑，在摩擦过程中，玻璃棒会发热。请你从物理学角度解释：
（1）摩擦过的玻璃棒为什么能够吸引轻的纸屑？
（2）在摩擦过程中，玻璃棒为什么会发热？
22．（6分）如图所示，这是火锅店常用的一种配备丁烷气罐的新型便携式燃气炉。小红想测试一下炉子的效率，她将2kg的水倒入锅中，水的初温为25℃，当水温刚加热到100℃时停止加热，燃烧了20g的丁烷气体。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这种丁烷气体的热值是5×107J/kg。求：
（1）20g丁烷气体完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）炉子烧水的效率。
23．（7分）某型号电加热器的内部简化电路如图甲所示，R1和R2都是发热电阻，已知发热电阻R2＝176Ω。通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。电加热器的部分技术参数如表所示。
（1）开关S接“3、4”触点时，电加热器处于 挡。
（2）发热电阻R1的阻值为多大？
（3）电加热器在低挡消耗的电功率为多少？
（4）某次在额定电压下使用电加热器，其消耗的电功率与加热时间的关系图像如图乙所示。请计算30min内电加热器消耗的总电能。
2024-2025学年甘肃省平凉市崆峒区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（3分）如图所示的太阳能家用庭院灯。在白天，光伏板利用太阳能给锂电池充电，晚上锂电池可供电灯发光。利用太阳能给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的（ ）
A．电源B．用电器C．开关D．导线
【分析】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成。
【解答】解：利用太阳能给锂电池充电时，锂电池消耗电能，相当于电路中的用电器，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的，知道各元件在电路中的作用是解题的关键。
2．（3分）下列用电器正常工作相同的时间，消耗电能最多的是（ ）
A．笔记本电脑B．电熨斗
C．电视机D．节能灯
【分析】根据生活常识及生活经验判断各用电器的功率大小，由W＝Pt可知，工作相同时间，用电器功率越大，消耗的电能越多。
【解答】解：普通笔记本电脑的电功率在100W左右，电熨斗的功率约为1000W，电视机的功率约为130W，节能灯的功率约为20W；由此可见，电熨斗的电功率最大，由W＝Pt可知，用电器正常工作相同时间，电熨斗消耗的电能最多。
故选：B。
【点评】本题要求判断在相等时间内哪个用电器消耗的电能多，根据生活经验估计出各用电器的电功率大小是正确解题的关键。
3．（3分）关于如图所示的实物电路图，下列分析不正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2并联
B．开关只控制灯泡L2
C．乙电流表测量通过灯泡L1的电流
D．甲电流表测量通过灯泡L2的电流
【分析】根据电流的路径分析电路的连接方式，结合电流表的位置判断所测元件。
【解答】解：由图可知，电流从电源的正极出来，先通过开关再分成两条路径：一条路径是通过灯泡L1和电流表乙，电流表乙测通过L1的电流；另一条路径是经过电流表甲和灯泡L2，电流表甲测通过L2的电流；然后汇合回到电源的负极，所以该电路为并联电路，开关控制全部灯泡；综上所述B错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的辨别和电流表的作用，属于基础题。
4．（3分）平凉市的饮食以面食为主。如图所示的饸饹面酸中带辣，开胃爽口，色香味俱全，深受食客们的喜爱。下列说法正确的是（ ）
A．煮面的过程中，通过做功的方式增大面条的内能
B．用天然气灶煮面时，天然气燃烧越充分，其热值越大
C．刚出锅的饸饹面很烫，是因为它含有的热量多
D．煮好的饸饹面香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动
【分析】（1）改变内能的方式包括做功和热传递；
（2）热值是燃料的一种特性，和燃料的燃烧是否充分无关；
（3）“热量”是过程量，不能用“含有”表示。
（4）扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解：A、将常温的面条放入沸水中，面条温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误；
B、热值是燃料的一种特性，和燃料的燃烧是否充分无关，天然气燃烧充分，但其热值不变，故B错误；
C、吃面时烫嘴，主要原因是滚烫的汤汁温度高，“热量”是过程量，不能用“含有”表示，故C错误；
D、煮好的饸饹面香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热量、热值、热传递现象、扩散现象，难度不大。
5．（3分）如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表V1示数变大
B．电流表示数变小，电压表V1示数变小
C．电流表示数变大，电压表V2示数变大
D．电流表示数变小，电压表V2示数不变
【分析】定值电阻与滑动变阻器串联，分析滑动滑片过程引起的电流和电压的变化即可。
【解答】解：如图，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。
ABCD、闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据I＝可知，在电源电压不变时电路中电流变大，电流表示数变大；
根据U＝IR可知，R1两端电压变大，电压表V1示数变大；
根据串联电路电压规律可知，R2两端电压变大，电压表V2示数变小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】此题为动态电路电压、电流变化的综合分析，也要理解电压和电流比值的物理意义是对应的电阻大小，有一定难度。
6．（3分）如图所示，小灯泡L1、L2的额定电压相同，闭合开关后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗。下列说法正确的是（ ）
A．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
B．灯泡L1灯丝的电阻小于灯泡L2灯丝的电阻
C．灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
D．灯泡 L1两端的电压等于灯泡L2两端的电压
【分析】首先明确图中的两个灯泡是串联，电流处处相等；而灯泡的亮度由其实际功率决定，由电功率的计算式P＝I2R可知，在电流一定时，实际功率大的电阻较大，即亮度大的阻值大，其两端的实际电压大；
然后根据上述分析对各选项逐一判断即可。
【解答】解：A、由图可知，灯泡L1、L2串联，根据串联电路电流处处相等可知，通过灯泡L1、L2的电流相等，故A错误；
BCD、开关闭合后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明前者的实际功率大，由P＝I2R知，电流相同时，功率越大，阻值越大，因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值，故B错误、C正确；
由于两灯串联在电路中，通过两灯的电流相同，而L1的阻值要大于L2的阻值，由U＝IR可知，灯L1两端的实际电压要大一些，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了串联电路的电流规律，欧姆定律以及电功率等公式的灵活变形和应用，综合性较强，需要仔细认真分析。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
7．（2分）将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开，这一现象说明分子间有 引 力；诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是分子做无规则运动的剧烈程度与 温度 有关。
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力；温度越高，分子无规则运动越剧烈。
【解答】解：将两个表面光滑的铅块相互挤压，它们会粘在一起，不容易拉开，这一现象说明分子间存在相互作用的引力，使它们不分开；
诗人闻到花香，这是扩散现象，温度越高，分子做无规则运动就越剧烈。
故答案为：引；温度。
【点评】本题考查分子动理论知识，属于基础题。
8．（2分）家庭电路中，用电器正常工作时的电压为 220 V；如图所示，家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，正确的执笔方式是图 甲 （选填“甲”或“乙”）。
【分析】照明电路的电压是220V；使用测电笔时手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体。
【解答】解：家庭电路中，用电器正常工作时的电压为220V；如图所示，家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，正确的执笔方式是图甲。
故答案为：220；甲。
【点评】本题考查的是家庭电路的电压；知道测电笔的使用规则。
9．（2分）2024年11月15日，搭载着天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，发射任务取得圆满成功。火箭发动机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为 机械 能；高温高压的燃气对火箭做功，燃气的内能 减小 （选填“增大”或“减小”）。
【分析】判断能量的转化主要看消耗了什么能量，得到了什么能量；燃气对外做功的过程是将内能转化为机械能的过程。
【解答】解：火箭发动机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，这些燃气对火箭做功，将内能转化为机械能，燃气的内能减小。
故答案为：机械；减小。
【点评】本题主要考查了对火箭工作过程中能量转化和做功情况的分析，属基础题。
10．（2分）如图所示，在橙子中插入铜片和锌片，制成水果电池，将水果电池与发光二极管（简称LED）连接成如图所示的电路，LED发光，发光二极管是由 半导体 材料制成的；其中锌片是水果电池的 负 （选填“正”或“负”）极。
【分析】（1）半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，制成发光二极管的材料主要是半导体；
（2）根据电压表的接线柱判断水果电池的正负极。
【解答】解：制成发光二极管的材料主要是半导体；
由图可知，锌片与二极管的负接线柱相连，则锌片是水果电池的负极。
故答案为：半导体；负。
【点评】发光二极管的核心元件由半导体材料制作而成的。半导体材料具有一些特殊的电学性质，使得二极管具有单向导电性，即只允许电流从一个方向流过，而阻止电流从另一个方向流过。
11．（2分）用两个完全相同的加热器分别加热质量和初温相同的甲、乙两种不同液体，加热过程中，甲、乙两种不同液体的温度随时间变化的图线如图所示。由图可知，甲液体的比热容 小于 乙液体的比热容；加热相同的时间，甲液体吸收的热量 等于 乙液体吸收的热量。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
【分析】由图可知甲、乙升高相同的温度时，吸收的热量的多少，再根据Q＝cmΔt分析甲、乙的比热容大小；使用完全相同的加热器加热时，加热相同时间，吸收的热量相同。
【解答】解：由图可知，质量相等的甲、乙升高相同温度时，加热乙的时间长，即乙吸收的热量较多，由Q＝cmΔt可知，乙的比热容较大；由题可知，甲、乙所用的加热器完全相同，因此加热相同时间，甲、乙吸收的热量相同。
故答案为：小于；等于。
【点评】本题考查了比热容相关的知识点，从图像中读取相关的信息是解题的关键，难度不大。
12．（2分）滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 长度 来改变电路中的电阻大小的。某调光台灯的简化电路图如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，为使台灯变亮，滑片应向 A （选填“A”或“B”）端移动。
【分析】（1）滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电阻大小的；
（2）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，为使台灯变亮，滑动变阻器接入电路的阻值应变小。
【解答】解：滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电阻大小的；闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，为使台灯变亮，要增大电路中的电流，电源电压不变，由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值应变小，滑片应向左端移动。
故答案为：长度；A。
【点评】本题考查滑动变阻器的有关知识，属于基础题。
13．（2分）如图所示，这是通过两个电阻的电流随电压变化的图像，由图中信息可推断，R1 ＜ （选填“＞”“＝”或“＜”）R2。将它们串联后接入电路，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，则U1：U2＝ 1：2 。
【分析】根据欧姆定律，结合图像数据求得R1和R2的阻值，从而可知R1和R2的阻值关系；将它们串联后接入电路时，根据串联电流规律和欧姆定律可得R1和R2两端的电压之比。
【解答】解：由图知，当电压为4V时，通过R1、R2的电流分别为：0.8A、0.4A，
根据欧姆定律可得，R1和R2的阻值分别为
R1＝＝＝5Ω，R2＝＝＝10Ω；
比较可知，R1＜R2；
将它们串联后接入电路时，由于串联电路中各处的电流相等，
所以通过R1和R2的电流相等，根据U＝IR可知，R1和R2两端的电压之比为
U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2。
故答案为：＜；1：2。
【点评】本题考查欧姆定律和串联电路的电流规律的应用，根据图像得出相关信息是关键之一。
14．（2分）如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则电源电压为 3 V，电路消耗的总功率为 1.5 W。
【分析】闭合开关后，两电阻并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R1的电流。根据欧姆定律可知电源电压，根据P＝UI可知电路消耗的总功率。
【解答】解：
闭合开关后，两电阻并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R1的电流。
电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过R1的电流为I1＝0.3A，干路电流为I＝0.5A，根据欧姆定律可知电源电压U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V，根据P＝UI可知电路消耗的总功率为P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。
故答案为：3；1.5。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。
三、识图、作图题（本题共4小题，共9分）
15．（2分）如图所示，这是单缸四冲程汽油机的 做功 冲程；汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的 比热容 大的特点。
【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；
（2）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：（1）由图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，可以判断是做功冲程；
（2）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，汽车发动机常用水来做冷却剂。
故答案为：做功；比热容。
【点评】本题考查了学生对水的比热容大的特点的应用、内燃机四个冲程的判断，难度不大。
16．（2分）小明家的电能表如图所示，此时的示数为 2314.5 kW•h；从安全用电的角度考虑，小明家同时使用的用电器总功率应不超过 8800 W。
【分析】电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h；根据P＝UI得出电功率。
【解答】解：电能表的最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，电能表的示数是2314.5kW•h。
从安全用电的角度考虑，根据P＝UI可知小明家同时使用的用电器总功率应不超过P＝UI＝220V×40A＝8800W。
故答案为：2314.5；8800。
【点评】本题考查电能表的读数和电功率的计算，是一道基础题。
17．（2分）如图所示，请用笔画线表示导线，将电灯和插座接入家庭电路中。
【分析】开关与灯泡串联后接在火线上；
两孔插座的正确接法是左零右火。
【解答】解：根据安全用电的基本原则和开关、两孔插座的正确接法，开关与灯泡串联后接在火线上；两孔插座的正确接法是左零右火；接线如下：
。
【点评】本题考查的是照明电路的组成；知道开关和插座的正确接法。
18．（3分）中国高铁技术世界领先，高铁给人们的出行带来极大的便利。乘客进站时，需同时通过身份证验证（相当于闭合S1）和人脸识别（相当于闭合S2），方可开启闸机。请根据上述要求将如图所示的电路连接完整。
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式，从而得出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，闸机门自动打开，这说明两个开关相互影响，是串联的，然后与电动机串联，如下所示：
【点评】本题考查根据要求设计电路，逐一对每个电路进行分析，找出与题中条件相符合的电路图即可。
四、实验探究题（本题共2小题，共20分）
19．（12分）小李在探究“串联电路中电压的特点”实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池。
（1）根据如图甲所示的电路，在虚线框内画出对应的电路图。
（2）小李在连上最后一根导线时，发现灯泡L1不发光、L2发光，且电压表的示数为0，则小李在连接电路时存在的错误是 没有断开开关 ，此时电路中的故障可能是 灯泡L1短路 。
（3）排除故障后重新实验，用电压表分别测出AB、CD、AD两端的电压分别为UAB、UCD和UAD。其中测量AB两端的电压UAB时，电压表的示数如图乙所示，将数据填入下表中。
小李由此组实验数据初步得出结论：串联电路中， UAD＝UAB+UCD （写出表达式）。
（4）此实验在设计方案上存在的不足之处是 实验次数少，结论不具有普遍性 。
【分析】（1）根据实物图画出电路图；
（2）为保护电路，连接电路时，开关要断开；两灯串联，一个灯发光，可知电路为通路，根据电压表的示数为0分析；
（3）根据电压表选用小量程确定分度值读数，分析实验数据初步得出结；
（4）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
【解答】解：（1）根据如图甲所示的电路，两灯串联，电压表测L1的电流，据此出对应的电路图，如下所示：
（2）小李在连上最后一根导线时，发现灯泡L2发光，说明连接电路时，开关没有断开；一个灯发光，可知电路为通路，且电压表的示数为0，此时电路中的故障可能是灯泡L1短路。
（3）电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，小李由此组实验数据初步得出结论，串联电路的电压等于各部分电路的电压之和，即串联电路中，即UAD＝UAB+UCD
（4）根据一组数据得出的结论有偶然性，实验次数少，结论不具有普遍性。
故答案为：（1）
；（2）开关未断开；灯泡L1短路；（3）1.2、UAD＝UAB+UCD；（4）实验次数少，结论不具有普遍性。
【点评】本题探究串联电路电压的规律，考查故障分析、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
20．（8分）某实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，使用的实验器材有滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、两节新干电池和额定电压为2.5V的小灯泡。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接电路时开关应处于 断开 状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值 最大值 处；该实验中，滑动变阻器除了可以保护电路，其主要作用是 调节小灯泡两端电压 。
（3）闭合开关，移动滑片，先后测量得到的两组数据如表所示。小明要继续测量小灯泡正常发光时的电阻，接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向 右 移，使电压表示数为2.5V。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为 0.3 A，此时小灯泡的电阻为 8.3 Ω（计算结果保留一位小数）。
（4）小明同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值，以减小实验误差。同组的小华认为他的观点错误，小华的理由是 小灯泡的电阻随温度的升高而增大，求小灯泡电阻的平均值没有意义 。
【分析】（1）测量小灯泡正常发光电阻的实验中，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器和小灯泡串联；
（2）为保护电路，连接电路时要断开开关；滑动变阻器滑片处于最大值端；此实验中，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还有调节小灯泡两端的电压到额定电压；
（3）表中数据可知，前两次实验电压表两度电压低于小灯泡的额定电压，要测量小灯泡在额定电压下的阻值，需要增大小灯泡量的电压，减少滑动变阻器两端电压，由串联电路电压的分配规律可知，就要减小滑动变阻器接入的电阻阻值；小灯泡正常发光下通过的电流如图乙，电流表的量程已知，分度值可知，读取电流表示数，小灯泡正常发光下的电阻由欧姆定律求出；
（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，求小灯泡电阻的平均值没有意义。
【解答】解：（1）滑动变阻器一上一下接线柱接入电路和小灯泡串联，连接电路如下：
（2）为保护电路，连接电路时开关处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片处于最最大值处；此实验中，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还有调节小灯泡两端的电压到额定电压；
（3）表中数据可知，前两次实验电压表两度电压低于小灯泡的额定电压，要测量小灯泡在额定电压下的阻值，需要增大小灯泡量的电压UL，滑动变阻器两端电压U滑＝U﹣UL，所以滑动变阻器两端的电压U滑变小，串联电路电压的分配与电阻成正比，就要减小滑动变阻器接入的电阻阻值，故滑动变阻器滑片向右移动；
图乙中电流表量程为0﹣0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A，
所以小灯泡正常发光下的电阻R＝；
（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，求小灯泡电阻的平均值没有意义。
故答案为：（1）见解答；（2）最大值；调节小灯泡两端的电压；（3）右；0.3；8.3；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，求小灯泡电阻的平均值没有意义。
【点评】本题考查了电路实物图的连接，连接电路时的注意事项，电压表在此实验中的主要作用，电流表的读数，欧姆定律的应用，小灯泡电阻的特点。
五、简答与计算题（本题共3小题，共17分。简答部分要有必要的分析和说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位）
21．（4分）干燥环境中，与丝绸多次摩擦过的玻璃棒能够吸引轻的纸屑，在摩擦过程中，玻璃棒会发热。请你从物理学角度解释：
（1）摩擦过的玻璃棒为什么能够吸引轻的纸屑？
（2）在摩擦过程中，玻璃棒为什么会发热？
【分析】用摩擦的方法可以使物体带电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体有吸引轻小物体的性质。
知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：（1）用摩擦的方法可以使物体带电，干燥环境中，与丝绸多次摩擦过的玻璃棒带上了电荷，因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
（2）玻璃棒与丝绸摩擦，这是通过做功的方式增大玻璃棒的内能，所以玻璃棒的温度升高。
【点评】本题主要考查了摩擦起电的实质和带电体的性质，以及改变内能的方式。
22．（6分）如图所示，这是火锅店常用的一种配备丁烷气罐的新型便携式燃气炉。小红想测试一下炉子的效率，她将2kg的水倒入锅中，水的初温为25℃，当水温刚加热到100℃时停止加热，燃烧了20g的丁烷气体。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），这种丁烷气体的热值是5×107J/kg。求：
（1）20g丁烷气体完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）炉子烧水的效率。
【分析】（1）利用Q放＝mq丁烷求完全燃烧放出的热量；（2）利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；（3）烧水的效率等于水吸收的热量与丁烷气体完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）由题意可知，丁烷气体完全燃烧放出的热量：
。
（2）水吸收的热量：
Q吸 ＝J。
（3）炉子烧水的效率 。
答：（1）20g丁烷气体完全燃烧放出的热量是1×106J。（2）水吸收的热量是6.3×105J。（3）炉子烧水的效率是63%。
【点评】本题考查热值和效率的计算，是一道综合题。
23．（7分）某型号电加热器的内部简化电路如图甲所示，R1和R2都是发热电阻，已知发热电阻R2＝176Ω。通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。电加热器的部分技术参数如表所示。
（1）开关S接“3、4”触点时，电加热器处于 高 挡。
（2）发热电阻R1的阻值为多大？
（3）电加热器在低挡消耗的电功率为多少？
（4）某次在额定电压下使用电加热器，其消耗的电功率与加热时间的关系图像如图乙所示。请计算30min内电加热器消耗的总电能。
【分析】（1）由图甲可知，开关S接“2、3”触点时，发热电阻R1和R2串联，当开关S接“3、4”触点时，只有发热电阻R1接入电路中，根据串联电路的特点和P＝可知电加热器高挡和低挡的电路连接；
（2）根据高挡功率和P＝可求出R1的阻值；
（3）根据串联电路的特点求出R1、R2的串联总电阻，根据P＝可求出低挡的电功率；
（4）根据W＝Pt求出30min内电加热器消耗的总电能。
【解答】解：（1）由图甲可知，开关S接“2、3”触点时，发热电阻R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路的总功率最小，电加热器处于低挡；
当开关S接“3、4”触点时，只有发热电阻R1接入电路中，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高挡；
（2）由表格数据可知，电加热器高挡的电功率P高＝1100W，
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；
（3）根据串联电路的特点可知，R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝44Ω+176Ω＝220Ω，
电加热器低挡的电功率：P低＝＝＝220W；
（4）由图乙可知，电加热器工作30min时，在高挡工作的时间为10 min，在低挡工作的时间为20 min，
则电加热器消耗的总电能：W＝W高+W低＝P高t高+P低t低＝1100W×10×60s+220W×20×60s＝9.24×105J。
答：（1）高；
（2）（2）发热电阻R1的阻值为44Ω；
（3）电加热器在低挡消耗的电功率为220W；
（4）30min内电加热器消耗的总电能为9.24×105J。
电压UAB/V
电压UCD/V
电压UAD/V

1.6
2.8
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
物理量
参数
额定电压
220V
高挡功率
1100W
低挡功率
？
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
B
B
D
A
C
电压UAB/V
电压UCD/V
电压UAD/V
1.2
1.6
2.8
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
物理量
参数
额定电压
220V
高挡功率
1100W
低挡功率
？