山东省济宁市鱼台县2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份山东省济宁市鱼台县2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与作图，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）北京2022年冬奥会开幕日恰逢我国二十四节气的“立春”，倒计时以二十四节气为序，惊艳世界。以下节气中蕴含的物态变化知识正确的是（ ）
A．“雨水”——雨的形成是汽化现象，要放出热量
B．“寒露”——露的形成是液化现象，要放出热量
C．“霜降”——霜的形成是凝华现象，要吸收热量
D．“大雪”——雪的形成是升华现象，要吸收热量
2．（2分）如图是冰熔化成水到沸腾的过程中温度随时间变化的图像，下列分析正确的是（ ）
A．冰的熔化时间持续了2min
B．6min后水没有吸热
C．加大火力可使水的沸点超过 100℃
D．固态比液态温度升高快
3．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4．（2分）甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂，相互作用情况如图所示。如果丙带正电，则甲（ ）
A．一定带正电B．一定带负电
C．一定不带电D．可能带正电
5．（2分）如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2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
7．（2分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1的示数为5V，电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是（ ）
A．L1两端电压为2V
B．L2两端电压为3V
C．断开开关，只将电压表V2换成电流表，则L1与L2串联
D．断开开关，将两个电压表都换成电流表，则L1与L2并联
8．（2分）由欧姆定律I＝变形可得R＝，以下说法正确的是（ ）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
9．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S0滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关 S，若甲、乙均为电压表，则两表示数均变小
B．断开开关 S，若甲、乙均为电流表，则两表示数均变大
C．闭合开关 S，若甲、乙均为电压表，则甲示数不变，乙示数变大
D．断开开关 S，若甲、乙均为电流表，则乙示数不变，甲示数变大
10．（2分）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（ ）
A．插座发生短路B．灯泡发生短路
C．de间断路D．ef间断路
二、填空题（每空1分，共10分）
11．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 J/（kg•℃）。
12．（2分）如图是四冲程汽油机的某个冲程。由图可看出在该冲程能量的转化是 。若该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功 次。
13．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，开关S1闭合后，开关S2由断开到闭合，电压表示数 ，电流表示数 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
14．（2分）如图为电阻A和B的I﹣U图象。若将A、B串联接入某电源两端，则闭合开关后，它们两端的电压UA、UB之比是 ；若将A、B并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为0.6A，则电源电压是 V。
15．（2分）如图所示的是某电路的一部分，其中R1＝30Ω，R2＝20Ω。当将A、B分别接在某一电源的两极时，电流表的示数为0.5A。将电流表换成电压表，并将A、C分别接在同一电源的两极，则通过R1点的电流为 A，电压表的示数为 V。
三、实验与作图（16题2分，17题3分，18题4分，19题3分，20题10分）
16．（2分）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
17．（3分）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：
（1）用相同的酒精灯加热质量相等的水和煤油，使它们升高相同的温度，通过比较 来判断吸收热量的多少。
（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为 ℃。
（3）多次实验后得到的数据如表，分析可得：质量相等的水和煤油，升高相同的温度，水比煤油吸收的热量多，根据水的这一特点，举出生活中的一个实际应用 。
18．（4分）如图是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V、UBC＝0V、UAC＝3V。小明检查发现只有一盏灯出现故障，则故障可能是 。
（3）小明测出灯L1两端的电压后，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，这个方法是否正确，请说出你的理由 。
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次测量得出结论。物理中很多实验都需要进行多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 （填字母序号）。
A.测量物体的长度
B.伏安法测电阻
C.探究重力大小与质量的关系
19．（3分）如图所示电路中，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 来间接比较导线电阻的大小，这种科学探究问题的方法是转换法。
（2）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。
（3）除转换法外，该实验还有一个物理学探究方法，下列4个实验中没有用到此方法的是 （填字母字号）。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究影响压力作用效果的因素
C.探究平面镜成像的特点
D.探究影响摩擦力大小的因素
20．（10分）小倩同学在“探究电流与电压关系”的实验中，选用的器材有：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器R′。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉）
（2）在电路连接完整后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且在变化，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为 Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如表一所示：
表一：
根据实验数据分析，可初步得出结论： 。
（5）在实验过程中，滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于 Ω。
（6）小倩同学又选用了5Ω、15Ω两个电阻进一步“探究电流与电阻的关系”测得的几组数据如表二所示。
表二：
①由于操作不当，导致表中有一组实验的数据存在错误，出错的原因是 。
②小倩同学及时纠正了错误，将10Ω的电阻更换为15Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V。
③根据实验数据分析，可初步得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。
四、计算题（21题4分，22题4分）
21．（4分）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃体积为10L的水吸收，则焦炭放出的热量是多少？水吸收热量后，温度将升高多少℃？[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下]
22．（4分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A。求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R2的阻值。
2023-2024学年山东省济宁市鱼台县九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意，每一题2分，共20分）
1．（2分）北京2022年冬奥会开幕日恰逢我国二十四节气的“立春”，倒计时以二十四节气为序，惊艳世界。以下节气中蕴含的物态变化知识正确的是（ ）
A．“雨水”——雨的形成是汽化现象，要放出热量
B．“寒露”——露的形成是液化现象，要放出热量
C．“霜降”——霜的形成是凝华现象，要吸收热量
D．“大雪”——雪的形成是升华现象，要吸收热量
【解答】解：A、雨是云层中的水蒸气遇冷液化形成的，需放出热量，故A不正确；
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴，需放出热量，故B正确；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，需放出热量，故C不正确；
D、雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，需放出热量，故D不正确。
故选：B。
2．（2分）如图是冰熔化成水到沸腾的过程中温度随时间变化的图像，下列分析正确的是（ ）
A．冰的熔化时间持续了2min
B．6min后水没有吸热
C．加大火力可使水的沸点超过 100℃
D．固态比液态温度升高快
【解答】解：A、冰的熔化时间持续了1min，故A错误；
B、6min后水沸腾，温度不变，但仍然吸热，故B错误；
C、沸点与气压有关，加大火力，水的沸点也不超过100℃，故C错误；
D、由于冰和水的质量相同，又是同一个酒精灯加热，水的比热容比冰大，相同质量的冰和水在吸收相同热量的情况下，冰升温快，水升温慢；故D正确。
故选：D。
3．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【解答】解：A、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故A正确；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故C错误；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：A。
4．（2分）甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂，相互作用情况如图所示。如果丙带正电，则甲（ ）
A．一定带正电B．一定带负电
C．一定不带电D．可能带正电
【解答】解：由图知，甲球与乙球靠近时相互排斥，所以甲球和乙球一定带同种电荷，甲可能带负电荷，也可能带正电荷；乙球和丙球相互吸引，丙带正电，则乙带负电，甲带负电；故B正确。
故选：B。
5．（2分）如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能，若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：由题意可知，指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁，锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能，
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联，且锁定开关S3位于干路，
然后与灯泡、电源组成电路，结合选项电路图可知，选项B符合。
故选：B。
6．（2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
【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。
7．（2分）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1的示数为5V，电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是（ ）
A．L1两端电压为2V
B．L2两端电压为3V
C．断开开关，只将电压表V2换成电流表，则L1与L2串联
D．断开开关，将两个电压表都换成电流表，则L1与L2并联
【解答】解：AB、由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压，由两个电压表的示数可知，电源的电压U＝5V；电压表V2的示数为2V，则L2两端的电压U2＝2V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以L1两端电压为：U1＝U﹣U2＝5V﹣2V＝3V，故AB错误；
C、断开开关，只将电压表V2换成电流表，灯泡L2与电压表串联，相当于断路，电路为灯泡L1的简单电路，故C错误；
D、将两个电压表都换成电流表，断开开关，由于电流表相当于导线，则电流分别流入两个灯泡，所以L1与L2并联，故D正确。
故选：D。
8．（2分）由欧姆定律I＝变形可得R＝，以下说法正确的是（ ）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，R＝是计算导体电阻大小的一种方法，故C正确。
故选：C。
9．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S0滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关 S，若甲、乙均为电压表，则两表示数均变小
B．断开开关 S，若甲、乙均为电流表，则两表示数均变大
C．闭合开关 S，若甲、乙均为电压表，则甲示数不变，乙示数变大
D．断开开关 S，若甲、乙均为电流表，则乙示数不变，甲示数变大
【解答】解：由题知，电源电压保持不变，先闭合开关S0，
AC、闭合开关S，若甲、乙均为电压表，则定值电阻R1与变阻器R串联，电压表乙测变阻器R两端的电压，电压表甲测电源电压；
因电源电压保持不变，则甲示数不变；滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中，R的电阻变大，其分担的电压变大，即电压表乙示数变大，故A错误，C正确；
BD、断开开关S，若甲、乙均为电流表，则定值电阻R1与变阻器R并联，电流表乙测干路的电流，电流表甲测滑动变阻器的电流；
滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中，R的电阻变大，其电压不变，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即甲示数变小；因并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流减小，即乙示数也变小，故BD错误。
故选：C。
10．（2分）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（ ）
A．插座发生短路B．灯泡发生短路
C．de间断路D．ef间断路
【解答】解：闭合开关S，灯泡不能发光，这说明电路可能出现了断路故障；
用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光，说明火线上一定“有电”，则保险丝是完好的，所以没有发生短路故障，则一定是某处断路了；
用试电笔检测双孔插座左右两孔时，氖管都发光，也说明插座的两孔与火线接通且d点与进户零线未接通，所以故障是ef之间发生了断路（即进户零线断路）。
故选：D。
二、填空题（每空1分，共10分）
11．（2分）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验（水的比热容较大），并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出： 乙 （选填“甲”或“乙”）物质是某种液体，某种液体的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
【解答】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，则甲的放热能力强，甲是水，乙是某种液体；
（2）由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后水的末温是40℃，乙的末温度是20℃，
水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（60℃﹣40℃）＝8.4×104J；
由图可知，相同时间内放出相同的热量，根据Q＝cmΔt可知，液体的比热容为：
c乙＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：乙；2.1×103。
12．（2分）如图是四冲程汽油机的某个冲程。由图可看出在该冲程能量的转化是 机械能转化为内能 。若该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功 30 次。
【解答】解：图中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
因为该汽油机飞轮的转速是3600r/min＝60r/s，所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。
故答案为：机械能转化为内能；30。
13．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变，开关S1闭合后，开关S2由断开到闭合，电压表示数 变大 ，电流表示数 变大 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
【解答】解：开关S1闭合后，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，
闭合开关S2时，滑动变阻器被短路，只有R1工作，电压表测电源电压，所以电压表示数变大；
根据串联电路电阻规律可知总电阻变小，电压不变，由欧姆定律可知电路中电流变大，即电流表示数变大。
故答案为：变大；变大。
14．（2分）如图为电阻A和B的I﹣U图象。若将A、B串联接入某电源两端，则闭合开关后，它们两端的电压UA、UB之比是 1：2 ；若将A、B并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为0.6A，则电源电压是 2 V。
【解答】解：
（1）串联电路中电流处处相等，将A和B串联后接入某电源两端时，若通过的电流I＝0.2A时（也可取其他电流值），由图象可知，它们两端的电压UA＝1V，UB＝2V，则UA：UB＝1V：2V＝1：2；
（2）由图象可知，当U＝3V时，IA＝0.6A，IB＝0.3A，
则RA＝＝＝5Ω，RB＝＝＝10Ω，
若将A、B并联接入电源两端，则A和B并联的总电阻：
R并＝＝＝Ω；
此时干路电流为0.6A，则由I＝可得电源电压：U＝IR并＝0.6A×Ω＝2V。
故答案为：1：2；2。
15．（2分）如图所示的是某电路的一部分，其中R1＝30Ω，R2＝20Ω。当将A、B分别接在某一电源的两极时，电流表的示数为0.5A。将电流表换成电压表，并将A、C分别接在同一电源的两极，则通过R1点的电流为 0.2 A，电压表的示数为 10 V。
【解答】解：由图可知，当将A、B分别接在某一电源的两极时，R1、R2并联，电流表测量R2的电流，根据并联电路的电压特点，并联电路各支路的电压都相等，
由I＝可得电源电压：
U＝U2＝I2R2＝0.5A×20Ω＝10V；
将电流表换成电压表，并将A、C分别接在同一电源的两极，此时R1、R2串联，电压表测量电源电压，由于电源电压U＝10V不变，所以电压表的的示数为10V；
根据串联电路的总电阻等于各部分电阻之和知电路的总电阻为：
R＝R1+R2＝30Ω+20Ω＝50Ω，
串联电路的电流处处相等，通过R1点的电流为：
I＝＝＝0.2A。
故答案为：0.2；10。
三、实验与作图（16题2分，17题3分，18题4分，19题3分，20题10分）
16．（2分）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
【解答】解：由题意知：只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，如图所示：
17．（3分）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：
（1）用相同的酒精灯加热质量相等的水和煤油，使它们升高相同的温度，通过比较 加热时间 来判断吸收热量的多少。
（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为 42 ℃。
（3）多次实验后得到的数据如表，分析可得：质量相等的水和煤油，升高相同的温度，水比煤油吸收的热量多，根据水的这一特点，举出生活中的一个实际应用 用水作为发动机的冷却剂 。
【解答】解：（1）由转换法，用相同的酒精灯加热质量相等的水和煤油，使它们升高相同的温度，通过比较加热时间来判断吸收热量的多少；
（2）加热10min后，测得水的温度如图所示，温度计分度值为1℃，其示数为42℃；
（3）因为质量和升高的温度相同，需要给水加热的时间要长一些，由Q＝cmΔt得：吸收的热量越多，比热容越大，所以该实验说明水的比热容比煤油的比热容大；根据水的这一特点，在生活中的主要应用有用水作为发动机的冷却剂；
故答案为：（1）加热时间；（2）42；（3）用水作为发动机的冷却剂。
18．（4分）如图是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
（1）连接电路时，开关应 断开 。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V、UBC＝0V、UAC＝3V。小明检查发现只有一盏灯出现故障，则故障可能是 L1断路 。
（3）小明测出灯L1两端的电压后，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，这个方法是否正确，请说出你的理由 不正确，电压表的正负接线柱接反了 。
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次测量得出结论。物理中很多实验都需要进行多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 C （填字母序号）。
A.测量物体的长度
B.伏安法测电阻
C.探究重力大小与质量的关系
【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得UAB＝3V，则说明A、B两点到电源两极间的电路为通路；测得UAC＝3V，说明A、C两点到电源两极间的电路为通路；测得UBC＝0V，说明B、C两点到电源两极间的电路有断路故障，小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是L1断路；
（3）根据题干描述，实验过程中，将与A点相连的导线直接改接到C点，这样做是不正确的，因为根据电路图分析可知，直接改接一端连线，会造成电压表的正负接线柱接反；
（4）小明换用不同规格的灯泡，多次测量是为了排除偶然性，得出普遍规律，测量物体的长度和伏安法测电阻，多次测量是为了减小误差，而探究重力大小与质量的关系多次实验为了得出普遍规律，故选：C。
故答案为：（1）断开；（2）L1断路；（3）不正确；电压表的正负接线柱接反；（4）C。
19．（3分）如图所示电路中，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 电流表示数 来间接比较导线电阻的大小，这种科学探究问题的方法是转换法。
（2）选用 b、d 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。
（3）除转换法外，该实验还有一个物理学探究方法，下列4个实验中没有用到此方法的是 C （填字母字号）。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究影响压力作用效果的因素
C.探究平面镜成像的特点
D.探究影响摩擦力大小的因素
【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）根据控制变量法可知探究电阻大小跟导体的横截面积有关时，需要控制材料和长度相同，所以需要将bd两根导线分别接入电路中进行实验；
（3）影响导体电阻大小的因素有多个，使用中采用的是控制变量法；
A.探究电流与电压、电阻的关系，采用控制变量法，
B.探究影响压力作用效果的因素，采用控制变量法，
C.探究平面镜成像的特点，采用等效代替法，
D.探究影响摩擦力大小的因素，采用的是控制变量法；
故选：C。
故答案为：（1）电流表的示数；转换；（2）b、d；（3）C。
20．（10分）小倩同学在“探究电流与电压关系”的实验中，选用的器材有：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器R′。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉）
（2）在电路连接完整后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 A （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且在变化，则电路故障可能是 电阻R短路 。
（4）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为 10 Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如表一所示：
表一：
根据实验数据分析，可初步得出结论： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
（5）在实验过程中，滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于 35 Ω。
（6）小倩同学又选用了5Ω、15Ω两个电阻进一步“探究电流与电阻的关系”测得的几组数据如表二所示。
表二：
①由于操作不当，导致表中有一组实验的数据存在错误，出错的原因是 第三组电阻两端电压不等于2V 。
②小倩同学及时纠正了错误，将10Ω的电阻更换为15Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 2 V。
③根据实验数据分析，可初步得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比。
【解答】解：（1）由表中数据可知，电流表选用小量程与定值电阻串联接入电路；滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开；闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即A端；
（3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电流表有示数且不断变化，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路，即电路故障可能是定值电阻R发生了短路；
（4）移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.8V，则定值电阻R的阻值为：
R＝＝＝10Ω；
由表中数据可知，当电阻两端电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，即在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
（5）电路中电流最小时，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大；根据串联分压计算出滑动变阻器两端电压U滑＝UV﹣U＝4.5V﹣1V＝3.5V，再根据欧姆定律R滑＝＝＝35Ω，故电路中滑动变阻器接入电路的电阻不得小于35Ω。
（6）①探究“电流与电阻的关系”，要控制电阻的电压不变，由表二数据知，前两次实验电阻的电压为2V，而第3次实验的电压不等于2V，故导致表二中第3次实验的数据存在错误，出错的原因是没有控制电阻两端电压不变
②根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；
③由图二可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）电阻R短路；（4）10；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）35；（6）第三组电阻两端电压不等于2V；A；2；反。
四、计算题（21题4分，22题4分）
21．（4分）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃体积为10L的水吸收，则焦炭放出的热量是多少？水吸收热量后，温度将升高多少℃？[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下]
【解答】解：（1）焦炭的质量m＝140g＝0.14kg，
焦炭完全燃烧放出的热量：Q放＝mq焦炭＝0.14kg×3.0×107J/kg＝4.2×106J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放η＝4.2×106J×60%＝2.52×106J；
体积为10L的水质量为：m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3＝10kg，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝＝60℃，
水的末温t＝t0+Δt＝10℃+60℃＝70℃＜100℃。
答：焦炭放出的热量是4.2×106J；水吸收的热量后，温度将升高60℃。
22．（4分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A。求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R2的阻值。
【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1工作，
电流表A1的示数即为通过R1的电流，即I1＝0.3A，
由I＝可知，电源电压U＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V；
（2）闭合开关S1和S2，R1、R2并联，
电流表A1测量通过R1的电流I1＝0.3A，电流表A2测量干路电流I＝1.2A，
根据并联电路特点可知，R2两端的电压U2＝U＝9V，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.3A＝0.9A，
由I＝可知，电阻R2的阻值R2＝＝＝10Ω。
答：（1）电源电压U为9V；
（2）电阻R2的阻值为10Ω。
加热的时间/min
0
2
4
6
8
水的温度/℃
20
22
24
28
30
煤油的温度/℃
20
24
28
32
37
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.4
0.2
0.16
加热的时间/min
0
2
4
6
8
水的温度/℃
20
22
24
28
30
煤油的温度/℃
20
24
28
32
37
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.4
0.2
0.16