青海省西宁市新华联北外附属外国语初级中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份青海省西宁市新华联北外附属外国语初级中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷，共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年青海省西宁市新华联北外附属外国语初级中学
九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（每题只有一个正确选项，每题3分，共30分）
1．（3分）下列现象与分子热运动有关的是（　　）
A．春天，百花争艳 B．夏天，波光粼粼
C．秋天，丹桂飘香 D．冬天，大雪纷飞
2．（3分）下列关于热学知识的说法正确的是（　　）
A．水在沸腾过程中，温度不变，内能不变
B．柴油机的效率可以达到100%
C．冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加
D．端午节粽子飘香，说明分子间存在引力
3．（3分）1897年，英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，而原子是电中性的，由此推测，原子内还有带正电的物质。在此基础上，经过卢瑟福、玻尔等科学家的不断完善和修正，建立了现代原子结构模型。如图是小柯整理的物质微观构成网络图，则汤姆生当年推测的“带正电的物质”相当于图中的（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
4．（3分）高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。下列所示电路图能实现上述目标的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（3分）如图所示的电路中，电源是由4节干电池串联而成的电池组，已知灯L2两端的电压是2.5V，则电路中电压表的示数是（　　）

A．2.5V B．3V C．3.5V D．6V
6．（3分）如图所示，滑动变阻器连入电路的示意图中，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（3分）在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图像，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（　　）

A．R1＞R2 B．R1＝R2 C．R1＜R2 D．无法确定
8．（3分）如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（　　）

A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡亮度不变 D．小灯泡变亮
9．（3分）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（　　）
A．电冰箱产生的热量最多 B．电脑产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
10．（3分）现有“12V，6W”的灯泡L1和“12V，12W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）
A．两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比为2：1
B．两灯串联工作时，L1和 L2两端的电压之比为2：1
C．并联接到电压是12V电路的两端，两灯均不能正常发光
D．串联接到电压是24V电路的两端，两灯均能正常发光
二、填空题（每空1分，共19分）
11．（2分）过桥米线是云南人爱吃的食物，路过米线馆可以闻见汤的香味，这是　 　现象；“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了　 　。
12．（2分）如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的　 　能增加，再转化为汽车的　 　能，使汽车前进。

13．（2分）甲、乙、丙三个通草球静止在如图所示的位置，已知甲球带正电，则乙球带　 　电，丙球带负电或　 　。

14．（2分）当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　 　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为　 　Ω。
15．（2分）如图所示的电路，当开关S闭合后，若电阻R1、R2并联，则甲表是　 　表，乙表是　 　表。

16．（3分）如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的　 　，从而减小了导线的　 　，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是　 　（填“导体”或“绝缘体”）。

17．（23分）由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的 　 　效应而造成大量的能量损耗。1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下 　 　会突然消失，这种现象称为超导现象。近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就。用超导电缆输电，可大大降低能量损耗。有一段输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为1Ω，若以超导电缆替代该线路输电1h，可节约电能 　 　kW•h。
18．（3分）电能表是用来测量 　 　的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、20A、3000r/kW•h”字样，他观察到在1min的时间内，电能表的转盘匀速转了30转，观察期间他家工作电器的总功率为 　 　W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过 　 　kW。
三、作图题（每题3分，共6分）
19．（3分）在下面方框内画出伏安法测小灯泡电阻的电路图。

20．（3分）根据甲电路图连接乙中实物。

四、实验探究题（每空1分，共17分）
21．（5分）小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是使水和煤油的 　 　相同。
（2）加热10min，水吸收的热量 　 　（填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，由图象可知，水的沸点是 　 　℃，煤油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）若本次实验共消耗酒精30g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 　 　J。（q酒精＝3.0×107J/kg）

22．（4分）如图所示，是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中导线a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。
（1）该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小，这种科学研究问题的方法是 　 　。
（2）选用 　 　两根导线分别接入电路中进行实验，为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
（3）选用 　 　两根导线分别接入电路中进行实验，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
（4）选用a、b两根导线路中进行实验，是为了探究电阻大小跟导体的 　 　有关。

23．（8分）如图所示是小丽用伏安法测定标有“2.5V”小灯泡的额定功率的实验。
（1）如图甲所示电路，为了测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，至少要 　 　节干电池。
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到 　 　端。
（3）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察 　 　。
A.灯泡的发光情况
B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数
D.电流表的示数
（4）实验中，发现小灯泡灯光较暗，为了测定小灯泡额定功率，应调节滑片P，使变阻器阻值 　 　（选填“变大”或“变小”），直到电压表的示数为 　 　V。
（5）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 　 　A，小灯泡的额定功率是 　 　W。
（6）连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生故障的原因可能是 　 　。
A.小灯泡短路
B.电压表的正、负接线柱接反
C.小灯泡的灯座接触不良
D.小灯泡的灯丝断了

五、计算题（6分+9分+13分＝28分）
24．（6分）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.042m3的天然气放出多少J的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少kg的水温度升高50℃？【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值取q＝4×107J/m3】
25．（9分）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.15A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.45A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？

26．（13分）今年，西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利，农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电路图如图所示，它有加热和保温两种工作状态，当S2断开时，饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
（1）饮水机在加热状态下正常工作，将2kg的水从30℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）在（1）问加热情况下，饮水机正常工作了420s，加热效率是多少？
（3）电热丝R2的阻值是多少？


2022-2023学年青海省西宁市新华联北外附属外国语初级中学
九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题只有一个正确选项，每题3分，共30分）
1．（3分）下列现象与分子热运动有关的是（　　）
A．春天，百花争艳 B．夏天，波光粼粼
C．秋天，丹桂飘香 D．冬天，大雪纷飞
【分析】分子运动是肉眼看不见分子的运动，机械运动是宏观物体的运动。分子运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的。
【解答】解：A、春天百花争艳，花朵的颜色是由它反射的光决定的，不属于分子热运动；
B、夏天波光粼粼，是光的反射现象，不属于分子热运动；
C、秋天丹桂飘香，是气体分子运动的结果，属于分子热运动；
D、冬天大雪纷飞，是宏观物体的运动，不是分子的运动。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对宏观物体的运动和分子运动的区别、理解和掌握，是一道基础题。
2．（3分）下列关于热学知识的说法正确的是（　　）
A．水在沸腾过程中，温度不变，内能不变
B．柴油机的效率可以达到100%
C．冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加
D．端午节粽子飘香，说明分子间存在引力
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程也就是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程；
（2）热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失；
（3）晶体在熔化时吸热温度不变，内能增大；
（4）物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的作用力。
【解答】解：A、烧开水是通过热传递的方式增加水的内能，水在沸腾过程中，温度不变，内能增加，故A错误；
B、热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，故热机的效率不可能达到100%，故B错误；
C、冰是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能增大，故C正确；
D、端午节粽子飘香，是因为粽子香气中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到粽子的香气，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了多个与热学有关的知识点，对每一个知识的理解要深入，这样才能在一些类似的说法中准确做出判断，这也是物理常考的内容。
3．（3分）1897年，英国科学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，而原子是电中性的，由此推测，原子内还有带正电的物质。在此基础上，经过卢瑟福、玻尔等科学家的不断完善和修正，建立了现代原子结构模型。如图是小柯整理的物质微观构成网络图，则汤姆生当年推测的“带正电的物质”相当于图中的（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【分析】汤姆生发现了电子，从而说明原子是可以再分的；在此基础上，卢瑟福建立了原子的核式结构模型；后来又发现原子核可以再分为质子和中子，而质子和中子由夸克组成。
【解答】解：原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成的，故乙为带正电的原子核。
故选：B。
【点评】本题考查了原子的结构模型，属基础内容。
4．（3分）高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。下列所示电路图能实现上述目标的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】两间厕所的门都关上时指示灯才会发光说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联且控制灯泡。
【解答】解：A、闭合S2时指示灯亮，再闭合S1时指示灯不亮，且会发生电源短路，故A错误；
B、闭合任意一个开关，灯泡都发光，不符合题意，故B错误；
C、闭合S2时指示灯亮，闭合S1且会发生电源短路，故C错误；
D、两开关都闭合时灯泡发光，符合题意，故D正确。
故选：D。
【点评】根据题意得出两开关的连接方式和位置是解决本题的关键。
5．（3分）如图所示的电路中，电源是由4节干电池串联而成的电池组，已知灯L2两端的电压是2.5V，则电路中电压表的示数是（　　）

A．2.5V B．3V C．3.5V D．6V
【分析】（1）干电池串联后的总电压，等于各电池电压之和；
（2）明确电压表所测的电压是哪部分电路两端的电压；再根据串联电路的电压规律；可解答。
【解答】解：（1）4节干电池串联而成的电池组，其电压为：U＝1.5V×4＝6V；
（2）由电路图可知：电压表所测电压是灯泡L1两端的电压U1；
（3）根据串联电路的电压规律：U＝U1+U2；电源电压U＝6V；灯泡L2两端的电压为2.5V：则灯泡L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2.5V＝3.5V；即电压表示数为3.5V；
故C正确；ABD错误；
故选：C。
【点评】明确电压表的作用及串联电路的电压规律是解答此题的关键。
6．（3分）如图所示，滑动变阻器连入电路的示意图中，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】滑动变阻器有四个接线柱，接入电路时，选择上面一个接线柱，下面选择一个接线柱。
【解答】解：（1）滑动变阻器都接上面的接线柱，滑动变阻器被短路。滑动变阻器都接下面接线柱，滑动变阻器相当于定值电阻。
（2）选择上面一个接线柱，下面选择一个接线柱。滑动变阻器接入的部分取决于下面的接线柱。
（3）当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大，电阻变长，应该接入左半段。下面的接线柱一定接左接线柱，上面的接线柱任意接入。
故选：D。
【点评】掌握滑动变阻器的结构、作用、原理、接线柱的接法、滑动变阻器连入电路的方法。
7．（3分）在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图像，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（　　）

A．R1＞R2 B．R1＝R2 C．R1＜R2 D．无法确定
【分析】当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。从图像中读出：当R1与R2两端的电压为U一定值时，比较对应的电流值；通过电流的大小关系判断两电阻的阻值大小关系。
【解答】解：
由U﹣I图像（见下图）

得出：当R1与R2两端电压相同时，I1＜I2，
电压一定时，导体中通过的电流与电阻成反比，因此R1＞R2。
故选：A。
【点评】（1）正确从图像中读出对应的U﹣I值，会利用控制变量法比较两个电阻的阻值大小。
（2）此类题目有两种方法：
①相同电压，比较电流，电流大的电阻小，电流小的电阻大；
②相同电流，比较电压，电压大的电阻大，电压小的电阻小。
8．（3分）如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（　　）

A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡亮度不变 D．小灯泡变亮
【分析】由电路图可知，闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源两端的电压；根据电源的电压可知电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡的电流的变化，进一步得出小灯泡的亮暗变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源两端的电压；
A、再闭合开关S2后，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，电压表仍测电源两端的电压，由电源两端的电压恒定可知，电压表的示数不变，故A错误；
BCD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表的示数变大，故BD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
9．（3分）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（　　）
A．电冰箱产生的热量最多 B．电脑产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
【分析】由题意知，三种用电器的额定电压都是220V，额定功率都是180W；家庭电路电压是220V，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据W＝Pt可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。
【解答】解：家庭电路中，各个用电器两端的电压相同，U＝220V，三种用电器的实际功率：P实＝P额＝180W；
根据W＝Pt，用电器工作时间t相等，三种用电器消耗的电能相同；电冰箱与电脑工作时，主要把电能转化为机械能或其他形式的能，产生的热量很小，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；产生热量最多的是电热毯。
故选：C。
【点评】知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键。
10．（3分）现有“12V，6W”的灯泡L1和“12V，12W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）
A．两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比为2：1
B．两灯串联工作时，L1和 L2两端的电压之比为2：1
C．并联接到电压是12V电路的两端，两灯均不能正常发光
D．串联接到电压是24V电路的两端，两灯均能正常发光
【分析】根据P＝UI可知两灯泡的额定电流，灯丝电阻不变，根据欧姆定律可知两灯泡的电阻。
（1）并联工作时，两灯泡两端的电压相等，根据I＝可知L1和L2中的电流之比；
（2）串联工作时，电路中的电流处处相等，根据U＝IR可知L1和L2两端的电压之比；
（3）实际电压等于额定电压时，用电器可以正常工作；
（4）串联接到24V电源的两端，串联电路的电流处处相等，根据欧姆定律可知电路电流，并与灯泡的额定电流比较大小，判断两灯是否正常发光。
【解答】解：根据P＝UI可知两灯泡的额定电流：
I1额＝＝＝0.5A，I2额＝＝＝1A；
灯丝电阻不变，根据欧姆定律可知两灯泡的电阻：
R1＝＝＝24Ω，R2＝；
A．并联工作时，两灯泡两端的电压相等，根据I＝可知L1和L2中的电流之比为：，故A错误；
B．串联工作时，电路中的电流处处相等，根据U＝IR可知L1和L2两端的电压之比：，故B正确；
C．并联接到电压是12V电路的两端，实际电压等于额定电压，两灯均能正常发光，故C错误；
D．串联接到24V电源的两端，串联电路的电流处处相等，根据欧姆定律可知电路电流I＝，与两灯的额定电流都不相同，所以两灯都不能正常发光，故D错误。
故选B。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、电流和额定电流相等。
二、填空题（每空1分，共19分）
11．（2分）过桥米线是云南人爱吃的食物，路过米线馆可以闻见汤的香味，这是　扩散　现象；“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了　热传递　。
【分析】（1）一切物质的分子都在不停地做无规则运动，且温度越高，分子运动越剧烈；
（2）改变物体内能的方式：做功和热传递，热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
【解答】解：路过米线馆可以闻见汤的香味是汤分子的无规则运动，扩散到了空气中，所以就闻见米线汤的香味；
“汤钵烫手”是汤钵和手之间通过热传递的方式增加手内能。
故答案为：扩散；热传递
【点评】本题考查扩散现象、改变物体内能的方式的知识，相对比较简单。
12．（2分）如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的　内　能增加，再转化为汽车的　机械　能，使汽车前进。

【分析】蒸汽汽车原理：燃料燃烧放出热量，被水吸收，水的内能增加，水沸腾产生大量的水蒸气，水蒸气从容器口喷出，给空气一个力，物体间力的作用是相互的，空气给水蒸气一个大小相等，方向相反的力推动蒸汽汽车前行，将内能转化为机械能。
【解答】解：燃料燃烧放出热量，是化学能转化为内能，水吸收热量，内能增加；
蒸汽通过对外做功，再将内能转化为机械能，推动蒸汽汽车前进。
故答案为：内；机械。
【点评】根据给定的情景，解释能量转化和转移，要养成学以致用的好习惯。
13．（2分）甲、乙、丙三个通草球静止在如图所示的位置，已知甲球带正电，则乙球带　正　电，丙球带负电或　不带电　。

【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体。
【解答】解：甲、乙相互排斥，说明甲、乙一定带同种电荷，甲带正电，则乙一定也带正电；丙、乙相互吸引，说明丙带负电或乙不带电。
故答案为：正；不带电。
【点评】带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
14．（2分）当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　15　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为　15　Ω。
【分析】（1）已知导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；
（2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与其两端的电压无关。
【解答】解：
根据I＝可得，导体的电阻：
R＝＝＝15Ω；
∵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，
∴在这个导体两端电压为0时，导体的电阻仍为15Ω不变。
故答案为：15；15。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道电阻的大小与其两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。
15．（2分）如图所示的电路，当开关S闭合后，若电阻R1、R2并联，则甲表是　电压　表，乙表是　电流　表。

【分析】根据电压表和电流表在电路中的作用以及并联电路的特点进行分析，即电压表在电路中相当于开路，电流表在电路中相当于导线。
【解答】解：开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，因此电流必须从正极出发，分别流入电阻R1和R2中，故甲相当于开路的电压表；又因为电流从电阻R2流出后需要流回负极，因此乙是相当于导线的电流表。
故答案为：电压；电流。
【点评】解答本题的关键是知道电压表和电流表的正确连接方法以及各自在电路中的作用。
16．（3分）如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的　横截面积　，从而减小了导线的　电阻　，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是　导体　（填“导体”或“绝缘体”）。

【分析】将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线，相对于其中的任何一根导线，从外形上看，很容易得出其横截面积的变化。
根据电阻定律，分析导体的横截面积与电阻的关系，从而可以确定横截面积的变化造成导体的电阻如何变化。能导电的物体是导体；
【解答】解：在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小，导线电阻变小，可以减少输电线上电能的损失，图示装置是导体，它把四根导线固定在一起，四根导线并联，增大了导线的横截面积，从而使输电导线电阻变小，输电损失的电能减小。这个装置应该是导体。
故答案为：横截面积；电阻；导体。
【点评】本题型是考查影响电阻大小因素的实际应用，要结合各因素变化情况分析电阻的变化。
17．（23分）由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的 　热　效应而造成大量的能量损耗。1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下 　电阻　会突然消失，这种现象称为超导现象。近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就。用超导电缆输电，可大大降低能量损耗。有一段输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为1Ω，若以超导电缆替代该线路输电1h，可节约电能 　40　kW•h。
【分析】（1）电流通过导体时会放出热量，所以导线上损失的电能转化为内能；
（2）当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象；
（3）根据公式W＝I2Rt求出节约的电能。
【解答】解：（1）由焦耳定律可知，电流通过导体时会放出热量，这种现象叫做电流的热效应；
（2）当温度降低到足够低时，有些导体材料的电阻变为零，这种现象称为超导现象；
（3）可节约电能：
W＝I2Rt＝（200A）2×1Ω×1h＝40000W•h＝40kW•h。
故答案为：热；电阻；40。
【点评】本题考查电流的热效应，以及超导现象，是一道基础题。
18．（3分）电能表是用来测量 　消耗电能　的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、20A、3000r/kW•h”字样，他观察到在1min的时间内，电能表的转盘匀速转了30转，观察期间他家工作电器的总功率为 　600　W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过 　4.4　kW。
【分析】（1）电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表；
（2）3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表表盘转3000转，据此求出电能表表盘转30转消耗的电能，利用P＝求出他家工作电器的总功率；
（3）由题知，电能表工作电压和允许通过的最大电流，根据P＝UI求出小明家允许接入用电器的最大总功率。
【解答】解：（1）电能表是用来测量消耗电能（电功）的仪表；
（2）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表表盘转3000转，
电能表的转盘转了30转，则用电器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.01kW•h，
他家工作电器的总功率：
P＝＝＝0.6kW＝600W；
（3）由题知，电能表的工作电压U＝220V，允许通过的最大电流I最大＝20A，
则小明家允许接入用电器的最大总功率：
P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W＝4.4kW。
故答案为：消耗电能；600；4.4。
【点评】本题考查了电能表的作用、电路消耗电能和电功率的计算，明白电能表相关参数的含义是关键。
三、作图题（每题3分，共6分）
19．（3分）在下面方框内画出伏安法测小灯泡电阻的电路图。

【分析】根据伏安法利用电压表测量的电压，电流表测量灯泡的电流设计电路图。
【解答】解：根据伏安法测灯泡电阻的原理可知：电流表串联在电路中电流表测量灯泡的电流，电压表并联在灯泡的两端测量灯泡的电压，如图：

【点评】此题主要考查学生对伏安法测电阻的探究实验过程的理解和掌握，难度不大，属于基础题。
20．（3分）根据甲电路图连接乙中实物。

【分析】先由电路图分析电路的连接方式，再根据电流的流向连接电路。
【解答】解：分析电路图可知：灯泡与电铃并联，开关S1控制整个电路，开关S2在电铃的支路中，据此连接实物图，如下所示：

【点评】本题考查了根据电路图连接实物，关键是会识别串并联电路。
四、实验探究题（每空1分，共17分）
21．（5分）小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是使水和煤油的 　质量　相同。
（2）加热10min，水吸收的热量 　等于　（填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，由图象可知，水的沸点是 　98　℃，煤油的比热容是 　2.1×103　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）若本次实验共消耗酒精30g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是 　9×105　J。（q酒精＝3.0×107J/kg）

【分析】（1）（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①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
②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；
（3）结合图像可知，水的沸点是98℃；由水和煤油的温度随加热时间变化的图象求出升高30℃煤油和水的用时，根据c＝，在质量和升温相的情况下，比热容与吸热多少成正比求出煤油的比热容。
（4）根据Q＝mq酒求出这些酒精完全燃烧放出的热量。
【解答】解：（1）根据控制比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制水和煤油质量相等。
（2）加热10min，根据转换法，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（3）水的沸点是98℃；
根据如图乙作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图象可知，升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，
由转换法，煤油吸热是水的＝倍，根据c＝，在质量和升高的温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比，故煤油的比热容：
c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
（4）若本实验共消耗酒精30g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是：
Q＝mq酒＝30×10﹣3 kg×3.0×107J/kg＝9×105J。
故答案为：（1）质量；（2）等于；（3）98；2.1×103；（4）9×105。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及c＝、Q＝mq酒公式的运用，为热学中的重要实验。
22．（4分）如图所示，是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中导线a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。
（1）该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小，这种科学研究问题的方法是 　转换法　。
（2）选用 　bc　两根导线分别接入电路中进行实验，为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
（3）选用 　bd　两根导线分别接入电路中进行实验，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
（4）选用a、b两根导线路中进行实验，是为了探究电阻大小跟导体的 　材料　有关。

【分析】（1）电流表串联在电路中，电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；
（2）（3）（4）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。
【解答】解：（1）该实验中，通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小，应用了转换法；
（2）探究电阻大小跟导体的长度有关时，需要控制材料和横截面积相同，所以需要将bc两根导线分别接入电路中进行实验；
（3）要探究电阻大小跟导体的横截面积有关，需要控制导体的材料和长度相同，横截面积不同；由图可知，导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中；
（4）由图可知，导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关。
故答案为：（1）转换法；（2）bc；（3）bd；（4）材料。
【点评】在探究影响导体电阻大小因素的实验中，注意转换法和控制变量法的应用。
23．（8分）如图所示是小丽用伏安法测定标有“2.5V”小灯泡的额定功率的实验。
（1）如图甲所示电路，为了测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，至少要 　2　节干电池。
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到 　右　端。
（3）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察 　C　。
A.灯泡的发光情况
B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数
D.电流表的示数
（4）实验中，发现小灯泡灯光较暗，为了测定小灯泡额定功率，应调节滑片P，使变阻器阻值 　变小　（选填“变大”或“变小”），直到电压表的示数为 　2.5　V。
（5）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 　0.28　A，小灯泡的额定功率是 　0.7　W。
（6）连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生故障的原因可能是 　CD　。
A.小灯泡短路
B.电压表的正、负接线柱接反
C.小灯泡的灯座接触不良
D.小灯泡的灯丝断了

【分析】（1）电源电压不得低于灯泡的额定电压；
（2）为了在连接电路时，不发生短路，开关应是断开的，滑动变阻器不调到阻值最大处。
（3）在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，使灯泡两端的电压达到额定电压，并读出此时通过灯泡的电流值，最后根据功率的计算公式，计算灯泡的额定功率。（4）由于灯与滑动变阻器是串联，当灯较暗时，说明它的电压小于额定电压，应使它的电压变大，则应使滑动变阻器的阻值变小，电流变大，灯的电压才能得到它的额定电压；
（5）根据电流表的量程和分度值读数，由P＝UI计算功率；
（6）小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，则说明电路可能发生断路，电压表的示数等于3V，说明故障可能是与电压表并联的电路发生断路。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，每节干电池的电压为1.5V，要测灯泡的额定功率，至少需要2节干电池；
（2）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的阻值调到最大处，即最右端，是为了防止连接电路发生短路而损坏元件；
（3）在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，使灯泡两端的电压达到额定电压，并读出此时通过灯泡的电流值，故C正确；
（4）灯较暗，说明电压小于额定电压2.5V，故应调节滑动变阻器的滑片，使电路的电流变大，灯的电压变大为2.5V；
（5）电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，额定功率P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（6）灯泡都不发光，电流表的示数为零，则说明电路中发生断路；电压表的示数约为3V，则说明与电压表并联的灯泡处有断路，即小灯泡断路或小灯泡的灯座接触不良，故选DC。
故答案为：（1）2；（2）右；（3）C；（4）变小；2.5；（5）0.3；0.7；（6）CD。
【点评】本题考查了在测量电功率的实验中注意事项、滑动变阻器的调节、电流表的读数、额定功率的计算及灯丝电阻与温度的关系。
五、计算题（6分+9分+13分＝28分）
24．（6分）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.042m3的天然气放出多少J的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少kg的水温度升高50℃？【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值取q＝4×107J/m3】
【分析】（1）根据Q放＝Vq求出完全燃烧0.042m3的天然气释放的热量；
（2）知道水的比热容和温度的变化量以及吸收的热量，根据Q吸＝cm△t求出加热水的质量。
【解答】解：
（1）完全燃烧0.042m3的天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝0.042m3×4×107J/m3＝1.68×106J；
（2）由题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝1.68×106J；
由Q吸＝cm△t可得，加热水的质量：
m＝＝＝8kg。
答：（1）这些天然气完全燃烧放出1.68×106J的热量；
（2）这些热量能使8kg的水温度升高50℃。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式、吸热公式的应用，是一道较为简单的计算题。
25．（9分）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.15A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.45A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？

【分析】（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2没有连入电路，电路中只有R1，知道电路中电流，利用欧姆定律求电源电压；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，知道干路电流，根据并联电路中各支路互不影响和并联电路电流规律求出通过R2的电流，根据并联电路电压特点和欧姆定律求出R2的阻值；
（3）S2、S3断开，S1闭合时，两电阻串联，由欧姆定律可得出电路中电流，则再利用欧姆定律可得出R1两端的电压。
【解答】解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路，电路中只有R1，电路中电流I1＝0.15A，
由欧姆定律可得到电源电压：
U＝I1R1＝0.15A×20Ω＝3V；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，电路中电流I＝0.45A，
因并联电路中各支路互不影响，因此通过R1的电流仍为0.15A，
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.45A﹣0.15A＝0.3A，
因并联电路两端电压相等，则由I＝可得，R2的电阻：R2＝＝＝10Ω；
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联，
电路电流：I＝＝＝0.1A，
R1的两端的电压：U1＝IR1＝0.1A×20Ω＝2V；
答：（1）电源电压为3V；
（2）R2的阻值为10Ω；
（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为2V。
【点评】本题考查欧姆定律及串并联电路的特点，解答本题的关键明确S1、S2断开，S3闭合时和S1断开，S2、S3闭合时两种电路的电路组成。
26．（13分）今年，西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利，农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电路图如图所示，它有加热和保温两种工作状态，当S2断开时，饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2000W
保温功率
400W
容量
2.5L
（1）饮水机在加热状态下正常工作，将2kg的水从30℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）在（1）问加热情况下，饮水机正常工作了420s，加热效率是多少？
（3）电热丝R2的阻值是多少？

【分析】（1）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据W＝Pt求出消耗的电能，利用η＝×100%求出电热水器加热的效率；
（3）当只闭合S1时，只有R1工作，饮水机处于保温状态，当S1、S2同时闭合时，两电阻并联，饮水机处于加热状态，
加热时的功率减去保温时的功率即为R2的电功率，由P＝UI＝算出电阻R2的阻值。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（ t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×105J，
（2）由P＝可得，
消耗的电能为：
W＝P加热t＝2000W×420s＝8.4×105J，
饮水机加热的效率为：
η＝×100%＝×100%＝70%；
（3）当只闭合S1时，只有R1工作，饮水机处于保温状态，
当S1、S2同时闭合时，两电阻并联，饮水机处于加热状态，
因电路的总功率等于电阻功率之和，
所以，R2的电功率：
P2＝P加热﹣P保温＝2000W﹣400W＝1600W，
由P＝UI＝可得，
电阻R2的阻值：
R2＝＝＝30.25Ω。
答：（1）饮水机在加热状态下正常工作，将2kg的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是5.88×105J；
（2）在（1）问加热情况下，饮水机正常工作了420s，消耗了8.4×105J的电能，加热效率是70%；
（3）电热丝R2的阻值是30.25Ω。
【点评】本题考查了电功率公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用，从题目所给信息中找到有用的数据是关键。