广东省佛山市南海实验中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试题

这是一份广东省佛山市南海实验中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试题，共21页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，画图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省佛山市南海实验中学九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
1．（3分）关于粒子与宇宙，下列说法正确的是（　　）
A．灰尘飞舞，说明分子在做无规则运动
B．液体很难被压缩，是因为分子间有斥力
C．海绵被捏后体积变小，说明分子间有空隙
D．在电子、质子和原子中，尺度最小的是原子
2．（3分）下列关于内能、温度、热量的说法中，正确的是（　　）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
D．物体的温度越高，所含热量越多
3．（3分）如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　）

A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
4．（3分）关于如图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．通过L1与L2的电流一定相等
B．通过L1与L2的电流一定不相等
C．L1与L2两端的电压一定相等
D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压
5．（3分）如图甲所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，连接的瞬间，负电荷从A沿金属棒流向B，如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．图乙中，A、B一定带同种电荷
B．连接的瞬间，金属棒中的电流方向为A流向B
C．图乙状态下，若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢，B中的金属箔张角不受影响
D．图乙状态下，若使金属棒离开A和B，A、B中的金属箔会恢复到图甲的状态
6．（3分）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　）
A．电荷的移动就形成了电流
B．电路中有电压时，就一定有电流
C．由欧姆定律I＝可知，导体的电阻跟它两端电压成正比，跟通过它的电流成反比
D．电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关
7．（3分）如图所示某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数变大
B．电压表V2的示数变小
C．电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D．电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）电冰箱里的食物容易变干或相互“窜味”，从物理学角度分析，食物“窜味”属于 　 　现象。用胶粘剂可以把装修板材粘在一起，这说明 　 　。丁香湖公园中的人工湖可以大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是利用了水的 　 　大的特性。
9．（3分）火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 　 　大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 　 　能，再转化为火箭的机械能，火箭发动机在没有空气的环境中 　 　（选填“能”、“不能”）正常工作。
10．（3分）人体安全电压是 　 　V，雷电的电压高达10亿伏特，十分危险且破坏力极强，高大建筑物的顶端都会安装避雷针。雷雨天气，某片云层在摩擦过程中 　 　（选填“得到”或“失去”）电子带正电，当它经过避雷针时，产生放电现象，此时电流的方向为 　 　（选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
11．（3分）“电池+口香糖锡纸＝取火工具”实验如图所示，将锡纸条修剪后，接在电池两极，一会儿纸条中间2处发热甚至燃烧起来。这是因为锡属于 　 　（选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池两极，就会造成 　 　。迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。燃烧前通过锡纸1、2处电流I1与I2的大小I1　 　I2（选填“＞”、“＝”或“＜”）

12．（3分）如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均如图乙所示，则灯泡L1两端的电压为　 　V，灯泡L2两端的电压为　 　V；若此时灯泡L2发生断路，则电压表　 　可能会损坏（选填“V1”或“V2”）。

13．（3分）一只标有“10Ω 1.5A”的定值电阻和一只标有“20Ω 2A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，串联接入电路。则它们两端允许加的最大电压为 　 　V；如果并联接入电路，干路允许通过的最大电流为 　 　A。如图，甲图是小灯泡L和电阻R连接电路图，乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像，则当电流表的示数为0.35A时，此时灯L的两端的电压为 　 　V。

14．（3分）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为 　 　（填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为 　 　℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值 　 　至适当值。
三、画图题（共7分，15题3分，16题2分，17题2分）
15．（3分）如图所示，在虚线框内画一条带箭头的线段，表示夜间地面附近空气流动方向，并标出冷、热空气所在的位置；

16．（2分）某品牌破壁机（如图）设置了安全开关S1和工作开关S2，当杯体放在主机上时S1自动闭合，安全指示灯亮起；再闭合S2，电动机启动破壁，请在虚线框内画出符合要求的电路图。


17．（2分）请把电路补充完整。已知电源电压3V。要求：电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。

四、实验题（第18题6分，第19题6分，第20题7分，共19分）
18．（6分）（1）如图甲所示的是插入式电阻箱的结构示意图，则A、B两个接线柱之间的电阻值是 　 　Ω，如图乙欧姆表的示数是 　 　Ω；如图丙电阻箱的示数 　 　Ω。

（2）某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验，发现闭合开关前电流表的指针指到如图丁所示的位置，等他修正后闭合开关，电流表的指针又指到如图丁所示的位置，他再次修正后闭合开关，发现指针总在晃动，则：
①闭合开关前产生这种现象的原因是 　 　；
②闭合开关后产生这种现象的原因是 　 　；
③闭合开关后指针总在晃动的原因是 　 　。
19．（6分）用所学的知识解决下列问题：

（1）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，比较不同液体的比热容，可以选择 　 　两图，此实验通过观察 　 　来比较两种液体吸收的热量（选填“加热时间”或“升高的温度”）；若比较不同燃料的热值，可以选择 　 　两图。
（2）实验时最好一直搅拌，是为了 　 　。
（3）小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的两种不同液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图丁所示，实验中，两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：液体 　 　放热能力强（a/b），若液体a的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则液体b的比热容 　 　J/（kg•℃）。
20．（7分）小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”改变电阻箱R的阻值依次为5Ω、10Ω、20Ω，多次实验得数据如表。

实验组别
1
2
3
电阻R（Ω）
5
10
20
电流I（A）
0.4
0.2

（1）开关闭合后电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是 　 　。
A.电流表坏了
B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良
D.电阻短路
（2）修正电路并完成第一组实验，断开开关，将电阻箱的阻值由5Ω调到10Ω。继续操作有以下四步：
①闭合开关；
②将滑动变阻器的滑片移到最左端；
③记录电流表示数；
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 　 　。
（3）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 　 　。本操作中滑动变阻器在实验中的作用是 　 　。
（4）在做第三次实验时，电流指针如图乙所示，此时通过R的电流为 　 　A。
（5）依据表中数据作出了如图图象，能最直观体现电流与电阻间关系的是 　 　。

（6）要完成本次实验，电源最多只能将 　 　节干电池串联。
五、计算题（第21题6分，第22题7分，共13分）
21．（6分）“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水的温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
名称：燃气热水器
能耗等级
热效率
容量/L
适应水压/MPa
适用：天然气
Ⅱ
75%
10
0.02﹣0.8

（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？
22．（7分）如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω，当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为0.6A；当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表示数为0.9A，则电阻R2的阻值为　 　Ω，当断开开关S1和S3，闭合开关S2时，电阻R1两端的电压为　 　V。

六、综合能力题（第23题7分，第24题6分，第25题6分，共19分）
23．（7分）老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动。由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。

（1）图1实验中能量转化方式与图3中汽油机的哪个冲程相同？　 　（填序号）。
（2）图3中四个冲程的工作顺序是 　 　，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程有：　 　。（填序号）
（3）图2是柴油机的能流图，带“？”的是 　 　带走的能量，这台柴油机的效率η＝　 　。
（4）若某单缸四冲程汽油机的功率为32kW，做功冲程每次对外做功800J，则在1s内该汽油机能完成 　 　个做功冲程，此汽油机飞轮的转速为 　 　r/min。
24．（6分）阅读短文，回答问题
发光二极管
上世纪80年代，在日本名古屋大学工作的赤崎勇和天野浩选择氮化镓材料，向色发光二极管这个世界难题发起挑战。1986年，两人首次制成高质量的氮化镓体年首次研发成功蓝光LED。
从1988年起，当时在日亚化学公司工作的中村修二也开始研发蓝光二极管。与两位日本同行一样，他选择的也是氮化镓材料，但在技术路线上并不相同。上世纪90年代初，中村修二也研制出了蓝色发光二极管。与名古屋大学团队相比，他发明的技术更简单，成本也更低至此，将LED用于照明的最大技术障碍已被扫除，被誉为“人类历史上第四代照明的LED登场。
与白炽灯、荧光灯相比，LED能耗更低，寿命更长而且可实现智能化操控，是节能环保的绿色照明”因此进入市场后，呈现爆发式增长，家庭、办公、道路等各种场所的照明以及绚烂的景观灯光，这些市场主力军“如今都是LED。回答下列问题。
（1）发光二极管主要材料是 　 　（选填“导体”或“半导体”或“绝缘体”），发光二极管具有 　 　性。
（2）发光二极管在电路中属于 　 　（选填“电源”或“用电器”），与白炽灯相比，LED灯能耗更低是因为电能转化为 　 　能的效率更高。
（3）科学家发现某些物质在温度很低时，如铅在﹣265.0℃以下时，导体的电阻变为 　 　，这是超导现象，在温度低于﹣265.0℃的环境中，铅的内能 　 　（选填“是”或“不是”）为零。
25．（6分）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝（铜丝的阻值不计）和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的，如图甲所示。为了研究它的导电性，小明把它接入到如图乙所示的电路中。实验时，小明先将触点M与固定的金属圆环上某一点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从M开始沿逆时针方向滑动一周。
设滑过的弧MN的长为X，电流表示数I与X之间的关系如图丙所示。已知电源电压恒为4.5V，粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。

（1）由图丙可知，当X＝0cm或X＝50cm时，电路中的电流相同，请结合图乙分析：此时金属圆环接入电路中的电阻为 　 　Ω，金属圆环的周长是：　 　cm。
（2）滑动变阻器R1的最大阻值为 　 　Ω。
（3）根据图丙中的一段特殊图象进行分析，图甲所示的圆环中铜丝的长度是 　 　cm。
（4）根据上一小题的分析，你认为图乙中圆环的形状与下图中的 　 　最接近。

（5）在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。根据图丙数据，请分析M、N之间的RMN的最大值为 　 　Ω。

2022-2023学年广东省佛山市南海实验中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
1．【解答】解：A、灰尘飞舞，是固体小颗粒的运动，不能说明分子在做无规则运动，故A错误；
B、液体很难被压缩，是因为分子间有相互作用的斥力，故B正确；
C、手捏海绵，海绵体积变小，是因为海绵的结构松散，有较多的空间，而不能说明分子间有空隙，故C错误；
D、原子由原子核和电子组成，原子核是由质子和中子组成。在电子、质子和原子中，尺度最小的是电子，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：
A、温度不是决定物体内能大小的唯一因素，温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故A错误；
B、温度不变时，物体的内能也可能改变；例如，晶体的熔化过程和液体的沸腾过程，物质不断吸收热量，但是温度不变，内能增大，故B错误；
C、内能小的物体有可能温度高，所以内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体，故C正确；
D、热量是一个过程量，不能说含有热量，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
A、图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C、图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D、图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：AB、如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，故有U＝U1＝U2，各支路电流I1＝，，因为电阻R1、R2未知，所以I1、I2的关系也不能确定，故AB错误；
CD、因为在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，并联电路各并联支路两端电压相等，所以有U＝U1＝U2，故C正确，D错误。
故选：C。
5．【解答】解：
AB、原来A验电器带负电，即A验电器有多余电子，B验电器不带电，当用金属棒连接时，一部分电子会从A运动到B，故B验电器中的金属箔由于有多余电子而带上了负电荷，所以A、B一定带同种电荷；电子的运动方向是A到B，由于电子是负电荷，所以电流的方向是由B到A；故A正确，B错误；
C、图乙状态下，若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢，由于金属棒容易导电，所以B中的金属箔上的电子会转移到人体上，张角受到影响，故C错误；
D、图乙状态下，若使金属棒离开A和B，A、B中的金属箔一直带负电，不会恢复到图甲的状态，故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，故A错误；
B、电路中有电压，且电路是通路，电路就形成电流，故B错误；
C、电阻与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故C错误；
D、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流。
ABC．当压力F增大时，滑片P下移，变阻器R2接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故B错误；
则电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大，故C正确；
D．由R＝可知，电压表V1的示数与电流表A的示数比值等于R1的阻值，其比值不变，故D错误。
故选：C。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．【解答】解：（1）电冰箱里的食物容易变干或相互“窜味”，从物理学角度分析，食物“窜味”属于扩散现象；
用胶粘剂可以把装修板材粘在一起，这说明分子间存在引力；
（2）因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，减弱了周围地区的“热岛效应”。
故答案为：扩散；分子间存在引力；比热容。
9．【解答】解：热值反映了燃料燃烧放热的能力，因此火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大；
火箭发射升空时，燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能；
火箭发动机的燃料中有助燃剂，在没有空气的环境中仍然能正常工作。
故答案为：热值；内；能。
10．【解答】解：（1）人体的安全电压约为不高于36V；
（2）雷雨天气，某片云层在摩擦过程中，失去电子带正电；
（3）当它经过避雷针时，产生放电现象，电子由大地移动到避雷针，所以此时电流的方向为从云层到大地。
故答案为：不高于36；失去；从云层到大地。
11．【解答】解：因为锡属于金属，因此具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。
因为串联电路中电流处处相等，燃烧前锡纸1、2处串联，则通过锡纸1、2处电流I1与I2的大小I1＝I2。
故答案为：导体；电源短路；＝。
12．【解答】解：由电路图可知，灯泡L1与L2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两个电压表指针偏转角度相同，
所以，电压表V1的示数大于电压表V2的示数，则：
电压表V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，则电源电压U＝7V；
电压表V2的量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，则灯泡L2两端电压U2＝1.4V；
若此时灯泡L2发生断路，电压表V2测电源电压，由于电压表V2的量程为0～3V，电源电压U＝7V；超过电压表V2的量程，所以电压表V2可能会损坏。
故答案为：5.6；1.4；V2。
13．【解答】解：（1）定值电阻和另一定值电阻R2串联接入电路时，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流I大＝I1＝1.5A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当另一定值电阻接入电路中的电阻最大且电流最大时，电路两端允许加的电压最大，
所以，由I＝可得，它们两端允许加的最大电压：
U总最大＝I大（R1+R2）＝1.5A×（10Ω+20Ω）＝45V；
（2）它们两端允许所加的最大电压分别为：U1＝I1R1＝1.5A×10Ω＝15V，U2＝I2R2＝2A×20Ω＝40V，
定值电阻和另一定值电阻R2并联接入电路时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电路两端最大电压U′＝U1＝15V，此时通过定值电阻的电流为1.5A，
此时通过R2的最大电流：I2′＝＝＝0.75A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路中允许通过的最大电流：I总最大＝I1+I2′＝1.5A+0.75A＝2.25A；
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，当UL＝UR＝2V、IL＝0.25A、IR＝0.1A时符合。
故答案为：45；2.25；2。
14．【解答】解：（1）因为当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系，则热敏电阻两端的电压也减小；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，说明只有达到一定电压才报警，所以图中的R2是热敏电阻；
（2）若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路中的电流为：I＝＝＝0.01A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值：
R2＝＝＝＝800Ω＝0.8kΩ，
由图象可知开始报警的温度为28℃；
（3）使用一段时间后，电源电压会降低，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，会使输出电压两端的电压变低；为不改变电路开始报警的温度，即使输出电压两端的电压不变，则应提高输出电压两端的电压，根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值，即要使其阻值升高至适当值。
故答案为：R2；28；升高。
三、画图题（共7分，15题3分，16题2分，17题2分）
15．【解答】解：
由图可知此时为晚上，气温降低，因水的比热容比泥土、沙石的比热容大，陆地和海水放出相同的热量时，海水温度下降的慢，陆地温度下降的快，即海面上方空气的温度较高，陆地上方空气的温度较低；海面上热空气上升，陆地上冷空气下降，所以空气从陆地吹向海面，形成风，如图所示：
。
16．【解答】解：当杯体放在主机上时S1自动闭合，安全指示灯亮起，说明该电路是接通的，即S1能控制灯泡；此时电动机不工作，说明电动机和灯泡是并联的；再闭合S2，电动机启动破壁，这说明S2和电动机串联在一个支路中，所以开关S1在干路中，如图所示：
。
17．【解答】解：由题知，电源电压为3V，由串联电路的电压特点知，灯泡两端电压不会高于3V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联；变阻器滑片向右滑时灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，所以变阻器应选择右下接线柱并与灯泡串联。如图所示：
。
四、实验题（第18题6分，第19题6分，第20题7分，共19分）
18．【解答】解：（1）当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻就会消失；由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω＝7Ω；
欧姆表中，30Ω﹣40Ω分成了5格，1格为2Ω，示数为32Ω；
电阻箱中，×1000的位置对应的数是1，×100的位置对应的数是9，×10的位置对应的数是6，×1的位置对应的数是9，×0.1的位置对应的数是2，故电阻箱的示数是1969.2Ω；
（2）①闭合开关前，电流表的指针在0刻度线的左侧，这说明电流表没有调零；
②闭合开关后，有电流通过电流表，电流表的指针在0刻度线的左侧，这说明电流表正负接线柱接反了；
③再次修正后闭合开关，发现指针总在晃动，说明电路某处接触不良
故答案为：（1）7；32；1969.2；（2）①电流表没有调零；②电流表正负接线柱接反了；电路某处接触不良。
19．【解答】解：（1）比较不同液体的比热容时，根据控制变量法可知需要燃料相同，而液体不同；由图可知，可以选择甲、丙两图进行实验；
由于燃料相同，因此可以通过观察加热时间来比较两种液体吸收的热量；
若比较不同燃料的热值，需要液体相同，而燃料不同，由图可知，可以选择甲、乙两图进行实验；
（2）实验时一直搅拌，可以使液体受热均匀；
（3）由图可知，质量相等的两种液体放热相同时间（即放出热量相同）时，a液体的温度变化较少，
由Q＝cmΔt可知，a的比热容较大，即a液体的放热能力强；
由图可知，当放热15min时，a和b放出的热量相同，
a的温度变化量：Δta＝60℃﹣40℃＝20℃，
b的温度变化量：Δtb＝60℃﹣20℃＝40℃，即Δta＜Δtb；
由Q＝cmΔt可知：ca＝；cb＝；
则ca：cb＝Δtb：Δta＝40℃：20℃＝2：1，
则b的比热容为：cb＝ca＝×2.1×103J/（kg•℃）＝1.05×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）甲丙；加热时间；甲乙；（2）使液体受热均匀；（3）a；1.05×103。
20．【解答】解：（1）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，电路故障可能是电阻短路，故D正确；
（2）改接10欧的电阻。继续操作的步骤：将滑动变阻器的滑片移到最左端；闭合开关；将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数；从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③；
（3）研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻的电压不变，由表中数据知，这个电压为：
U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是：电压表示数为2V；
本操作中滑动变阻器的作用是保护电路和保持电阻两端电压不变；
（4）电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电路中的电流为0.1A；
（5）由表中数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一倍，即电压不变时，电流与电阻成反比，A正确，D错误；
电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比，B正确，C错误，但B能最直观体现电流与电阻间关系，故选B；
（6）要控制电阻的电压为2V不变，当电阻箱阻值为20Ω时，对应的变阻器的最大电阻不超过50Ω，由串联分压原理可知，变阻器的电压不超过×2V＝5V，根据串联电路电压的规律，要完成本次实验，电源最多为：2V+5V＝7V，因1节干电池为1.5V，故电源最多只能将4节干电池串联。
故答案为：（1）D；（2）②①④③；（3）电压表示数为2V；保护电路和保持电阻两端电压不变；（4）0.1；（5）B；（6）4。
五、计算题（第21题6分，第22题7分，共13分）
21．【解答】解：
（1）水的体积V水＝10L＝10dm3＝10×10﹣3m3，
由ρ＝可知水的质量：
m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×10×10﹣3m3＝10kg；
由图象可知，加热4min，水的温度从20℃升高到70℃，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×106J；
（2）由η＝得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝2.8×106J，
由Q放＝Vq可得需要完全燃烧天然气的体积：
V气＝＝＝0.07m3。
答：（1）加热4min时，水吸收的热量为2.1×106J；
（2）加热4min时，消耗0.07m3的天然气。
22．【解答】解：（1）当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，电源的电压U＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，R1支路的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，R2支路的电流I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R2的阻值R2＝＝＝40Ω；
（3）当断开开关S1和S3，闭合开关S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流I′＝＝＝＝0.2A，
则电阻R1两端的电压U1＝I′R1＝0.2A×20Ω＝4V。
故答案为：40；4。
六、综合能力题（第23题7分，第24题6分，第25题6分，共19分）
23．【解答】解：（1）（2）在内燃机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）中，内能转化为机械能的是做功冲程，故选丙：
甲图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，此冲程无能量转化；
乙图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能；
丙图：气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，做功冲程不是靠飞轮惯性完成的冲程；
丁图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，此冲程无能量转化；
根据四冲程汽油机工作过程，依次完成的冲程是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，由此可知图3中的工作循环的顺序为丁、乙、丙、甲；
在做功冲程中，是把内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；做功冲程（丙）不是靠飞轮惯性完成的冲程；
（3）柴油机的能流图中，废气带走的热量是最多的，故带”？”的是废气带走的能量；
由图可知，这台柴油机的效率η＝＝＝＝30%；
（4）某四冲程汽油机的功率P＝32kW＝32000W＝32000J/s，即每秒对外做功32000J，
所以每秒做功的次数n＝＝40次，则每秒完成40个循环，飞轮转动80转，活塞往复80次，完成160个冲程；
1min飞轮转80r×60＝4800r，故该汽油机工作时飞轮的转速为4800r/min。
故答案为：（1）丙；（2）丁、乙、丙、甲；丙；（3）废气；30%；（4）160；4800。
24．【解答】解：（1）发光二极管的主要材料是半导体，发光二极管具有单向导电性；
（2）发光二极管在电路中属于用电器，与白炽灯相比，LED灯能耗更低是因为电能转化为光能的效率更高；
（3）科学家发现某些物质在温度很低时，如铅在﹣265.0℃以下时，导体的电阻变为零，这是超导现象；一切物体都具有内能，在温度低于﹣265.0℃的环境中，铅的内能不是为零。
故答案为：（1）半导体；单向导电；（2）用电器；光能；（3）零；不是。
25．【解答】解：（1）当X＝0或X＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，
根据题意可知，弧MN的长为X，所以金属圆环的周长为50cm；
（2）当X＝0或X＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图丙可知，电路中的最大电流I大＝0.9A，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值R1＝＝＝5Ω；
（3）当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，由I＝可知，此时电路中的电流不变，
由图丙可知，X从30cm到40cm的过程中，电路中的电流不变，
则该金属圆环中铜丝的长度为40cm﹣30cm＝10cm；
（4）该金属圆环中铜丝位于30cm到40cm之间，则圆环上半部分（即X从0cm到25cm之间）应全为电阻丝，
则图乙中圆环的形状与最接近；
（5）当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻RMN最大，
由图丙可知，电路中的最小电流I小＝0.5A，
此时电路的总电阻R总＝＝＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，M、N之间的最大值RMN＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω。
故答案为：（1）0；50；（2）5；（3）10；（4）D；（5）4。
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