辽宁省营口市育才中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份辽宁省营口市育才中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共30页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列各项是某个中学生对相关数据的估计，其中与实际相符的是（ ）
A．对人体安全的电压是36V
B．体育测试中使用的排球质量大约是10g
C．家用节能灯的正常工作电流大约1A
D．一瓶矿泉水的质量大约为0.5kg
2．（2分）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．扫地时，尘土飞扬，是分子在不停运动的结果
B．八月丹桂飘香说明分子在不停地做无规则的运动
C．只有气体分子之间才有间隙，固体和液体分子之间没有间隙
D．分子是组成物质的最小微粒，它不可以再分开
3．（2分）质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，下列说法正确的是（ ）
A．乙物质在1min后可能处于固液共存态
B．甲、乙的比热容之比为2：1
C．升高相同温度，甲吸收的热量更少
D．3min后甲的内能保持不变
4．（2分）两个定值电阻R1、R2连接在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，则R1和R2电流之比为（ ）
A．2：1B．1：2C．4：1D．1：1
5．（2分）如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1，L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路的故障是（ ）
A．灯L1短路B．灯L2与开关S均开路
C．灯L2短路D．灯L1与开关S均开路
6．（2分）小明利用气敏电阻自制了一个烟雾浓度检测仪，如图是小明设计的电路图，其中R为气敏电阻，R0为定值电阻。他通过翻阅资料了解到气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小。闭合开关S，当烟雾浓度增大时，会出现（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表、电压表示数均不变
（多选）7．（2分）为了防止在炎热的夏季高速运行的汽车爆胎，一些车辆上都有胎压报警装置，其主要部件是胎压检测探头（ ）
A．轮胎爆胎过程与热机做功冲程的能量转化相同
B．胎压报警装置中的检测探头是由超导材料制成的
C．高速运行的汽车通过做功方式改变轮胎的内能，使胎压升高
D．汽车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
（多选）8．（2分）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．当开关S1和S3断开，S2闭合时，灯L1与L2是串联的
B．当开关S1和S3闭合，S2断开时，灯L1与L2是并联的
C．当开关S2和S3闭合，断开S1时，灯L1不亮
D．当开关S1和S2同时闭合时，电路会发生短路
（多选）9．（2分）如图所示电路中有两个小灯泡，请在图中圆圈内分别填入电流表电压表灯泡的元件符号，要求开关S闭合时两灯均能发光，其中正确的是（ ）
A．1是灯泡，2是电流表，3是电压表
B．1是电流表，2是灯泡，3是电压表
C．1是电流表，2是电压表，3是灯泡
D．1是灯泡，2是电压表，3是电流表
（多选）10．（2分）如图电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
第二部分（主观题）二、填空题（本题共6个小题，每空1分，共18分）
11．（2分）夏日荷塘里荷花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香 ；荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴。表明分子间有 力。
12．（3分）如图，用酒精灯加热试管中的水直至沸腾时，瓶塞被冲出，此过程中，试管内水蒸气的 能转化为瓶塞的机械能，管口出现白雾说明水蒸气的内能 （选填“增大”或“减小”），这一过程与图 （选填“甲”或“乙”）中内燃机的冲程能量转化相同。
13．（2分）小伟在探究物体导电能力实验时，将玻璃块接入如图所示电路中。闭合开关，发现小灯泡不亮，用酒精灯加热玻璃块，当玻璃达到红炽状态时，电流表有示数，说明玻璃由 （选填“导体变为绝缘体”或“绝缘体变为导体”）。说明导体与绝缘体之间 （选填“有”或“没有”）绝对的界限。
14．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片向左移动的过程中，电压表V1的示数 ，电压表V2示数 ，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值将 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
15．（4分）如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡 （填“串联”或“并联”），它是通过改变接入电路中的电阻丝 来改变其接入电路中的电阻。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （选填“a和b”“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料，应该选用 。（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）
16．（4分）如图，R1＝6Ω，R2＝5Ω，电源电压不变，电流表均为大量程，R是滑动变阻器，规格是“20Ω 1.5A”。只有S闭合时2的示数为0.2A，电压表示数为2V，则电源电压是 V，变阻器接入电路的电阻是 Ω；当闭合S、S1、S2时，滑片置于阻值最大值处，电流表A1、A2的示数之比是 ，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是 。
三、计算题（本题共2个小题共14分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值、单位和答）
17．（7分）无烟煤的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量是多少？这些热量的84%被水吸收，能把多少kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）水＝4.2×103J/（kg•℃））
18．（7分）如图所示电路，电源电压恒为9V，R1＝20Ω，R2＝30Ω，电压表量程0﹣15V，电流表量程0﹣0.6A。只闭合S1，电压表示数6V。求：
（1）R1两端的电压；
（2）电阻R3的阻值；
（3）再闭合S2、S3，电流表的示数。
四、综合题（本题共5个小题，共28分，每空1分）
19．（6分）如图是“探究串联电路中电流的特点”的实验电路图：
（1）实验中，应选择两个规格 的小灯泡；
（2）连接电路的过程中，开关应 ；
（3）检查电路连接无误后，进行实验。下表为小华记录的一组实验数据，其中 处的数据有明显错误，造成错误的原因是 ；
（4）小华纠正错误后，根据该组实验数据就得出，串联电路中各处的电流 ；
（5）小华的实验步骤存在不足之处是 。
20．（5分）如图，在探究“并联电路的电压规律”实验中，小南使用了两个相同的灯泡：
（1）连接好电路后闭合开关，小南发现L1亮、L2不亮，她用手按一下L2，两灯都亮，松开手仍然是L1亮、L2不亮，则故障可能是 。
（2）排除故障后，如图乙所示的电路图中，用电压表接在ab两点之间时，电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V。
（3）依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间，小南发现电压表示数相等。由此他得到结论：并联电路中，各支路两端的电压相等。此结论 （选填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是 。
A.更换不同规格的灯泡，再次实验
B.将L1、L2的位置交换，再次探究
C.保持电源、灯泡不变，多测量几次电路中三处的电压
（4）小南发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮，两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
21．（5分）如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中：导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，根据实验回答下列问题：
（1）通过观察 来比较电阻的大小，运用的物理学研究方法是 ；
（2）如果没有电流表，可选用 来代替，粗略地比较电路中电阻大小，从而完成实验；
（3）取 两根导体分别接入电路中，可探究电阻大小跟导体横截面积的关系；
（4）把一段钨丝与M、N相连，如图乙，闭合开关，发现电流表示数变小，这表明：温度升高 。
22．（6分）小丽同学做了“探究电流与电阻的关系”实验：器材有：阻值为5Ω、10Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源（可调电压）、开关、灯泡两个、导线若干。
（1）小丽连接的电路如图甲所示，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图甲中在错误的导线上画“×”
（2）改正错误后，小丽将5Ω的电阻接入电路，闭合开关调节滑片 表，记录完数据后，小丽只将开关断开，她应将滑片向 （选填“A”或“B”）移动，使 表的示数不变。
（3）当小丽换用30Ω定值电阻进行实验时，电源电压为4.5V，定值电阻两端的电压为2.5V （选填“高”或“低”）即可。
（4）小丽同学最终得到的实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与电阻成 。
23．（6分）小福同学想知道一个标有“2.2V”的小灯泡的电阻是多少，设计了下面这个实验。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转 。
（2）改正错误后进行实验，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，此时电流为 A，小灯泡的电阻是 Ω（保留一位小数）。
（4）小福正确进行实验，收集多组数据，分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同 。
（5）小福又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出I﹣U图象如图丙所示，则图线 （选填“①”或“②”）是小灯泡的I﹣U图象。
2023-2024学年辽宁省营口市育才中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
第一部分（客观题）一、选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。其中1-6小题为单选题；7-10小题为多选题。对于多选题，漏选得1分，错选不得分）
1．（2分）下列各项是某个中学生对相关数据的估计，其中与实际相符的是（ ）
A．对人体安全的电压是36V
B．体育测试中使用的排球质量大约是10g
C．家用节能灯的正常工作电流大约1A
D．一瓶矿泉水的质量大约为0.5kg
【答案】D
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、对人体安全的电压不高于36V；
B、体育测试中使用的排球质量大约是200g；
C、家用节能灯的正常工作电流大约0.1A；
D、一瓶矿泉水的质量大约为6.5kg，故D正确。
故选：D。
2．（2分）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．扫地时，尘土飞扬，是分子在不停运动的结果
B．八月丹桂飘香说明分子在不停地做无规则的运动
C．只有气体分子之间才有间隙，固体和液体分子之间没有间隙
D．分子是组成物质的最小微粒，它不可以再分开
【答案】B
【分析】物质是由分子或原子组成的，分子永不停息地做无规则，分子间存在相互作用的引力与斥力，分子间存在间隙。
【解答】解：A、尘埃在空中飞舞，不是分子的运动，故A错误；
B、桂花飘香是香气分子不停地做无规则运动的结果；
C、液体、固体分子间都有间隙；
D、分子是保持物质化学性质的最小微粒，它可以再分开。
故选：B。
3．（2分）质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，下列说法正确的是（ ）
A．乙物质在1min后可能处于固液共存态
B．甲、乙的比热容之比为2：1
C．升高相同温度，甲吸收的热量更少
D．3min后甲的内能保持不变
【答案】B
【分析】（1）用相同的加热器加热时，加热时间相同，吸收的热量相同，即甲，乙两种液体在相同时间内吸收的热量相等，由图可得甲、乙两种液体吸收的热量之比、升高的温度之比，知道质量之比，利用Q吸＝cmΔt可求比热容之比；
（2）液体沸腾时，温度不变，持续吸热，内能增加。
【解答】解：A．乙是液体，不可能出现固液共存态；
B．由图可知，吸收相同的热量，
乙升高的温度75℃﹣25℃＝50℃，
甲乙的质量相等，由可知，甲、乙的比热容之比；
C．用相同的加热器加热时，吸收的热量相同，升高相同的温度，甲吸收的热量较多；
D．8min后甲液体吸收热量，内能增大。
故选：B。
4．（2分）两个定值电阻R1、R2连接在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，则R1和R2电流之比为（ ）
A．2：1B．1：2C．4：1D．1：1
【答案】A
【分析】由图甲可知，该电路为R1和R2的并联电路，并联电路中各个支路两端的电压都等于电源电压；
由图乙可读出当R1和R2两端的电压相等时，通过R1和R2的电流，再求出比值即可。
【解答】解：由图甲可知，该电路为R1和R2的并联电路，并联电路中各个支路两端的电压都等于电源电压；
由图乙可知当R7和R2两端的电压相同时，则R1和R7电流之比为：I1：I2＝7：1，故A正确。
故选：A。
5．（2分）如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯L1，L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路的故障是（ ）
A．灯L1短路B．灯L2与开关S均开路
C．灯L2短路D．灯L1与开关S均开路
【答案】B
【分析】用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，被短路的用电器中无电流通过。但与导线串联的其它用电器若能工作，说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的。
【解答】解：由图可知：该电路是串联电路，在电路中任意一处断开。
导线分别连接到ab、bc，灯L1、L2均不发光，说明电路故障为断路；
当导线并联在ac两点间时，灯L4、L2均不发光，说明cd间有断路2断路；当导线并联在bc两点间时2、L2均不发光，说明L1、L4可能都断路；
当导线并联在cd两点间时，灯L1、L2均不发光，说明灯L8可能是断路或开关断路；
当导线并联在bd两点间时，灯泡L1发光，说明灯L1正常，bd间发生断路5与开关S均断路。
故选：B。
6．（2分）小明利用气敏电阻自制了一个烟雾浓度检测仪，如图是小明设计的电路图，其中R为气敏电阻，R0为定值电阻。他通过翻阅资料了解到气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小。闭合开关S，当烟雾浓度增大时，会出现（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表、电压表示数均不变
【答案】A
【分析】由图可知，R和R0串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测R两端的电压，当烟雾浓度增大时，气敏元件R的阻值随气体浓度的增大而减小，根据欧姆定律判断出电路中电流的变化和R0两端电压的变化，由串联电路电压的规律判断出气敏电阻R两端电压的变化。
【解答】解：由图可知，R和R0串联，电流表测串联电路中的电流，当气体浓度越高时，由串联电路的特点知，根据I＝，即电流表的示数变大0＝IR6知R0两端的电压变大，由串联电路电压的规律知气敏电阻R两端的电压变小。
故选：A。
（多选）7．（2分）为了防止在炎热的夏季高速运行的汽车爆胎，一些车辆上都有胎压报警装置，其主要部件是胎压检测探头（ ）
A．轮胎爆胎过程与热机做功冲程的能量转化相同
B．胎压报警装置中的检测探头是由超导材料制成的
C．高速运行的汽车通过做功方式改变轮胎的内能，使胎压升高
D．汽车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
【答案】ACD
【分析】（1）轮胎爆胎过程将内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同。
（2）检测探头是由半导体材料制成的。
（3）汽车通过做功方式改变轮胎的内能，使胎压升高。
（4）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦。
【解答】解：A、轮胎爆胎过程与热机做功冲程的能量转化相同；
B、胎压报警装置中的检测探头是由半导体材料制成的压敏元件；
C、高速运行的汽车通过做功方式改变轮胎的内能，故C正确；
D、汽车轮胎上的花纹是为了增大摩擦。
故选：ACD。
（多选）8．（2分）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．当开关S1和S3断开，S2闭合时，灯L1与L2是串联的
B．当开关S1和S3闭合，S2断开时，灯L1与L2是并联的
C．当开关S2和S3闭合，断开S1时，灯L1不亮
D．当开关S1和S2同时闭合时，电路会发生短路
【答案】ABD
【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
（2）短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，使电器两端的电压为零。
【解答】解：A、当开关S1、S3断开、S5闭合时，电流从电源正极依次经过灯L1、L2回到电源负极，因此它们串联；
B、当开关S7、S3闭合、S2断开时，电流从电源正极开始分支6、L2回到电源负极，因此它们并联；
C、当开关S2和S2闭合，断开S1时，电灯L2是被导线相连，被短路，L5接在电路中，会发光；
D、当开关S1和S2同时闭合时，电源的两端被导线相连，故D正确；
故选：ABD。
（多选）9．（2分）如图所示电路中有两个小灯泡，请在图中圆圈内分别填入电流表电压表灯泡的元件符号，要求开关S闭合时两灯均能发光，其中正确的是（ ）
A．1是灯泡，2是电流表，3是电压表
B．1是电流表，2是灯泡，3是电压表
C．1是电流表，2是电压表，3是灯泡
D．1是灯泡，2是电压表，3是电流表
【答案】BC
【分析】根据小灯泡是用电器，电流表在电路中起导线作用，电压表在电路中相当于开路状态去分析。
【解答】解：若两个灯泡并联，则电流的路径有两条、①为电流表，或者③为灯泡、②为电压表；
若两个灯泡串联，电流的路径只有一条，则③为灯泡、①为电压表。
故选：BC。
（多选）10．（2分）如图电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
【答案】BD
【分析】（1）从“U﹣I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象；当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器滑片在中点时，电路中的电流。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联；
由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.2A8的电压U1＝2V，滑动变阻器两端的电压U5＝4V；
∵串联电路总电压等于各支路电压之和，
∴电源电压为U＝U1+U8＝2V+4V＝2V，故A不正确；
根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω；
滑动变阻器的阻值最大为：
R2＝＝＝20Ω，
即滑动变阻器R7的阻值变化范围为0～20Ω，故C不正确；
（2）∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴变阻器滑片在中点时，电流表示数：
I′＝＝＝0.3A。
故选：BD。
第二部分（主观题）二、填空题（本题共6个小题，每空1分，共18分）
11．（2分）夏日荷塘里荷花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香 做无规则运动 ；荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴。表明分子间有 引 力。
【答案】见试题解答内容
【分析】要解答本题需掌握：分子动理论的基本知识和力的作用效果
（1）分子永不停息地做无规则运动
（2）分子间有相互作用的力
【解答】解：（1）荷塘里荷花盛开，微风吹过，是扩散现象。
（2）荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴，是由于分子间引力的作用。
故答案为：做无规则运动；引。
12．（3分）如图，用酒精灯加热试管中的水直至沸腾时，瓶塞被冲出，此过程中，试管内水蒸气的 内 能转化为瓶塞的机械能，管口出现白雾说明水蒸气的内能 减小 （选填“增大”或“减小”），这一过程与图 乙 （选填“甲”或“乙”）中内燃机的冲程能量转化相同。
【答案】内；减小；乙。
【分析】对物体做功时，其它形式的能转化为物体的内能，物体的内能增大；物体对外做功时，物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小。汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能，做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解：试管口木塞冲出过程中，是水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气遇冷放热液化成小水滴。
图甲中两个气门关闭，活塞向上运动，机械能转化成内能，活塞向下运动，内能转化为机械能。
故答案为：内；减小；乙。
13．（2分）小伟在探究物体导电能力实验时，将玻璃块接入如图所示电路中。闭合开关，发现小灯泡不亮，用酒精灯加热玻璃块，当玻璃达到红炽状态时，电流表有示数，说明玻璃由 绝缘体变为导体 （选填“导体变为绝缘体”或“绝缘体变为导体”）。说明导体与绝缘体之间 没有 （选填“有”或“没有”）绝对的界限。
【答案】绝缘体变为导体；没有。
【分析】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。而导体与绝缘体没有绝对的界限，在一定条件下会转化。
【解答】解：玻璃在常温下是绝缘体，不容易导电，电流表指针不偏转，电流表的指针就会偏转，说明玻璃由绝缘体变为导体。
故答案为：绝缘体变为导体；没有。
14．（3分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片向左移动的过程中，电压表V1的示数 不变 ，电压表V2示数 变小 ，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值将 不变 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】不变；变小；不变
【分析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（2）根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1示数的变化；根据欧姆定律结合R2的电阻判断电压表V2示数与电流表A示数的比值变化。根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电压表V2示数的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V8测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
因电源两端的电压保持不变，所以滑片移动时6的示数不变；
将滑动变阻器R1的滑片向左移动的过程中，R1接入电路中的电阻变大，但R2的阻值不变，由R2＝可知8示数与电流表A示数的比值等于R2接入电路中的电阻，则电压表V2示数与电流表A示数的比值不变；
此时电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，根据U＝IR可知，R5两端的电压变小，电压表V2示数变小。
故答案为：不变；变小。
15．（4分）如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡 串联 （填“串联”或“并联”），它是通过改变接入电路中的电阻丝 长度 来改变其接入电路中的电阻。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 b和c （选填“a和b”“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料，应该选用 镍铬合金丝 。（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）
【答案】串联；长度；b和c；镍铬合金丝
【分析】电位器与灯泡串联；电位器的实质是一个滑动变阻器；在长度和粗细都相同的情况下，镍铬合金丝的电阻大，这样在移动滑片改变相同的长度时，镍铬合金丝的阻值会有明显的变化。
【解答】解：
电位器控制灯泡亮度变化时，电位器应与灯泡串联在电路中；
顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，电源电压不变，则应连接接线柱b。
在长度和粗细都相同的情况下，镍铬合金丝的电阻大，镍铬合金丝的阻值会有明显的变化，而用铜丝制作的话。
故答案为：串联；长度；镍铬合金丝。
16．（4分）如图，R1＝6Ω，R2＝5Ω，电源电压不变，电流表均为大量程，R是滑动变阻器，规格是“20Ω 1.5A”。只有S闭合时2的示数为0.2A，电压表示数为2V，则电源电压是 3 V，变阻器接入电路的电阻是 10 Ω；当闭合S、S1、S2时，滑片置于阻值最大值处，电流表A1、A2的示数之比是 10：13 ，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是 2～20Ω 。
【答案】3；10；10：13；2～20Ω。
【分析】只有S闭合时，R2和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，根据欧姆定律计算R2两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压；
根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值；
当闭合S、S1、S2时，滑片置于阻值最大值处，R1和滑动变阻器并联接入电路，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流，
根据并联电路电流规律、并联电路电压特点、欧姆定律计算电流表A1、A2的示数之比；
根据滑动变阻器的规格计算滑动变阻器接入电路的最小电阻，进一步分析产生电流表是否安全，滑动变阻器接入电路的电阻越大，通过电路的电流越小，据此确定滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】解：只有S闭合时，R2和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，
根据欧姆定律可得R2两端的电压：U8＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压：U＝UR+U6＝2V+1V＝5V；
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝10Ω；
当闭合S、S1、S2时，滑片置于阻值最大值处，R5和滑动变阻器并联接入电路，电流表A1测通过R1的电流，电流表A6测干路电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，并联电路各支路两端电压相等，
根据欧姆定律可得电流表A1、A2的示数之比是＝＝＝；
根据滑动变阻器的规格可知滑动变阻器接入电路的最小电阻：R″＝＝＝4Ω，
此时的干路电流为1.5A+＝2A＜3A，
滑动变阻器接入电路的电阻越大，通过电路的电流越小。
故答案为：3；10；2～20Ω。
三、计算题（本题共2个小题共14分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值、单位和答）
17．（7分）无烟煤的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量是多少？这些热量的84%被水吸收，能把多少kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）水＝4.2×103J/（kg•℃））
【答案】见试题解答内容
【分析】（1利用热值公式Q＝qm求解燃烧无烟煤放出的热量；
（2结合热量公式Q＝cm△t的变形公式m＝求解烧开水的质量。
【解答】解：（1）完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量：
Q放＝qm＝3.4×102J/kg×20kg＝6.8×107J；
（2）由η＝得水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝84%×6.8×105J＝5.712×108J；
由Q吸＝cm△t得水的质量：
m水＝＝＝1.7×103kg；
答：完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量是6.8×104J，能把1.7×106kg的20℃的水烧开。
18．（7分）如图所示电路，电源电压恒为9V，R1＝20Ω，R2＝30Ω，电压表量程0﹣15V，电流表量程0﹣0.6A。只闭合S1，电压表示数6V。求：
（1）R1两端的电压；
（2）电阻R3的阻值；
（3）再闭合S2、S3，电流表的示数。
【答案】（1）R1两端的电压为3V；
（2）电阻R3的阻值为40Ω；
（3）再闭合S2、S3，电流表的示数为0.525A。
【分析】（1）由图可知，只闭合S1，R1和R3串联，电流表测电路中的电流，电压表测R3两端的电压；已知电压表的示数，即R3两端的电压，已知电源电压，串联电路的电源电压等于各个用电器两端的电压之和，据此求出R1两端的电压；
（2）已知R1两端的电压和R1的阻值，根据欧姆定律求出通过R1的电流，即电路中的电流；再根据I＝可求出R3的阻值；
（3）再闭合S2、S3，R1被短路，R2和R3并联，电流表测干路的电流，电压表测电源电压；根据欧姆定律求出通过R2和R3的电流，并联电路的总电流等于各个支路的电流之和，据此求出干路电流，即电流表的示数。
【解答】解：（1）由图可知，只闭合S1，R1和R7串联，电流表测电路中的电流3两端的电压；
已知电压表示数为6V，即R3两端的电压为U3＝6V，已知电源电压U＝7V，
由串联电路的电压特点可知R1两端的电压为：U1＝U﹣U5＝9V﹣6V＝5V；
（2）此时电路中的电流为：I＝I1＝＝＝0.15A，
由I＝可知R3的阻值为：R3＝＝＝40Ω；
（3）再闭合S2、S5，R1被短路，R2和R3并联，电流表测干路的电流；
由欧姆定律可知通过R2的电流：I2＝＝＝0.8A，
通过R3的电流为：I3＝＝＝0.225A，
由并联电路的电流特点可知干路的电流为：I′＝I8+I3＝0.5A+0.225A＝0.525A，则电流表的示数为6.525A。
答：（1）R1两端的电压为3V；
（2）电阻R4的阻值为40Ω；
（3）再闭合S2、S3，电流表的示数为8.525A。
四、综合题（本题共5个小题，共28分，每空1分）
19．（6分）如图是“探究串联电路中电流的特点”的实验电路图：
（1）实验中，应选择两个规格 不同 的小灯泡；
（2）连接电路的过程中，开关应 断开 ；
（3）检查电路连接无误后，进行实验。下表为小华记录的一组实验数据，其中 C 处的数据有明显错误，造成错误的原因是 连接的是电流表的小量程却按大量程读数了 ；
（4）小华纠正错误后，根据该组实验数据就得出，串联电路中各处的电流 相等 ；
（5）小华的实验步骤存在不足之处是 实验中只有一组数据，具有偶然性，不具有普遍性 。
【答案】（1）不同；（2）断开；（3）C；连接的是电流表的小量程却按大量程读数了；（4）相等；（5）实验中只有一组数据，具有偶然性，不具有普遍性。
【分析】（1）为了使实验结论具有普遍性，应选择不同规格的灯泡进行实验；
（2）为了保护电路，在连接电路时要断开开关；
（3）由串联电路中电流都相等找出错误的数据；根据电流表同一刻度使用大小量程之比为5：1来回答；
（4）串联电路中电流处处相等；
（5）实验中只有一组数据，具有偶然性，应换用不同规格的小灯泡，多次测量，使实验结论具有普遍性。
【解答】解：（1）为了使实验结论具有普遍性，应选用不同规格的灯泡进行实验；
（2）为了保护电路，在连接电路时需要断开开关；
（3）因串联电路电流处处相等，而C处的1.0A明显与其它两个数据不等；造成错误的原因是连接的是电流表的小量程却按大量程读数了；
（4）由表格数据可知，两灯串联接入电路中；
（5）实验中只有一组数据，具有偶然性，多次测量。
故答案为：（1）不同；（2）断开；连接的是电流表的小量程却按大量程读数了；（5）实验中只有一组数据，不具有普遍性。
20．（5分）如图，在探究“并联电路的电压规律”实验中，小南使用了两个相同的灯泡：
（1）连接好电路后闭合开关，小南发现L1亮、L2不亮，她用手按一下L2，两灯都亮，松开手仍然是L1亮、L2不亮，则故障可能是 L2接触不良 。
（2）排除故障后，如图乙所示的电路图中，用电压表接在ab两点之间时，电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 2.8 V。
（3）依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间，小南发现电压表示数相等。由此他得到结论：并联电路中，各支路两端的电压相等。此结论 不科学 （选填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是 A 。
A.更换不同规格的灯泡，再次实验
B.将L1、L2的位置交换，再次探究
C.保持电源、灯泡不变，多测量几次电路中三处的电压
（4）小南发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮，两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 ＝ U2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】（1）L2接触不良；（2）2.8；（3）不科学；A；（4）＝。
【分析】（1）连接好电路后闭合开关，小南发现L1亮、L2不亮，说明L1正常，L1所在支路正常，L2没有电流通过，她用手按一下L2，两灯都亮，松开手仍然是L1亮、L2不亮，说明L2所在支路正常，问题在L2自身，则故障可能是L2接触不良；
（2）根据图甲确定电压表量程，由图丙确定分度值读数；
（3）探究“并联电路的电压规律”实验中，应该更换不同规格的灯泡多次实验，避免实验结论的偶然性；
（4）家庭电路中各用电器之间是并联关系，据并联电路电压规律可判断两灯对应的电压U1和U2的大小关系。
【解答】解：（1）L1亮、L2不亮，说明L6正常，L1所在支路正常，L2没有电流通过，用手按一下L6，两灯都亮，松开手仍然是L1亮、L2不亮，说明L2所在支路正常，问题在L2自身，即故障可能是L2接触不良；
（2）由图甲可知，电压表选用小量程，闭合开关，电压表分度值2.1V；
（3）只做一次实验就得出结论，实验结论具有偶然性；在探究“并联电路的电压规律”实验中，故A正确；故选：A；
（4）小南发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L5亮，因为家庭电路中各用电器之间是并联关系，并联电路中各支路电压都相等1和U2的大小关系是U7＝U2。
故答案为：（1）L2接触不良；（2）2.8；A；（4）＝。
21．（5分）如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中：导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，根据实验回答下列问题：
（1）通过观察 电流表的示数 来比较电阻的大小，运用的物理学研究方法是 转换法 ；
（2）如果没有电流表，可选用 小灯泡 来代替，粗略地比较电路中电阻大小，从而完成实验；
（3）取 b、d 两根导体分别接入电路中，可探究电阻大小跟导体横截面积的关系；
（4）把一段钨丝与M、N相连，如图乙，闭合开关，发现电流表示数变小，这表明：温度升高 大 。
【答案】（1）电流表的示数；转换法；（2）小灯泡；（3）b、d；（4）大。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，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，属于转换法的研究方法；
（2）灯泡与电阻串联，电阻越大，通过灯泡的电流越小，灯泡的亮度就越暗；
（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）当接入电路不同的导体时，结合实验电路分析可知可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；
（2）当小灯泡与电阻串联在电路中时，电阻越大，电路中的电流越小，灯泡的亮度就越暗，可以根据灯泡的亮暗来显示电阻的大小；
（3）为了探究电阻大小跟导体横截面积之间的关系，根据控制变量的思想、长度相同、d接入电路中；
（4）闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热、长度和横截面积不变，可以观察到电流表示数变小，钨丝电阻变大。
故答案为：（1）电流表的示数；转换法；（3）b、d。
22．（6分）小丽同学做了“探究电流与电阻的关系”实验：器材有：阻值为5Ω、10Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源（可调电压）、开关、灯泡两个、导线若干。
（1）小丽连接的电路如图甲所示，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图甲中在错误的导线上画“×”
（2）改正错误后，小丽将5Ω的电阻接入电路，闭合开关调节滑片 电压 表，记录完数据后，小丽只将开关断开，她应将滑片向 A （选填“A”或“B”）移动，使 电压 表的示数不变。
（3）当小丽换用30Ω定值电阻进行实验时，电源电压为4.5V，定值电阻两端的电压为2.5V 低 （选填“高”或“低”）即可。
（4）小丽同学最终得到的实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与电阻成 反比 。
【答案】（1）如上图所示（2）电压；A；电压；（3）低；（4）反比。
【分析】（1）连接电路时，电流表串联在电路中，电压表并联在电路中；
（2）探究电流与电阻的关系时，电阻两端的电压保持不变，所以眼睛要看电压表；根据串联分压可知，当定值电阻阻值变大，滑动变阻器接入电路中的电阻也变大；
（3）根据串联电路的规律及分压原理得出电源电压，并与4.5V比较，据此回答；
（4）根据图像分析数据，得出结论。
【解答】解：（1）原电路图中，电压表串联在电路中，在连接电路时，电压表并联在电路中；
（2）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变；根据串联分压原理可知，电阻增大；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，目的是控制电阻的电压不变；
（3）根据串联电路的规律及分压原理有：＝；
方程左边为一定值，故右边也为一定值，对应的定值电阻也最大＝；
故电源电压为：U≈4.17V；小于电源电压5.5V；
（4）由图像可知，电压一定时，电流就减小几倍；
故答案为：（1）如上图所示（2）电压；A；电压；（4）反比。
23．（6分）小福同学想知道一个标有“2.2V”的小灯泡的电阻是多少，设计了下面这个实验。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转 电压表正负接线柱接反了 。
（2）改正错误后进行实验，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，此时电流为 0.26 A，小灯泡的电阻是 8.5 Ω（保留一位小数）。
（4）小福正确进行实验，收集多组数据，分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同 灯丝的电阻随温度的变化而变化 。
（5）小福又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出I﹣U图象如图丙所示，则图线 ① （选填“①”或“②”）是小灯泡的I﹣U图象。
【答案】（1）电压表正负接线柱接反了；（2）变小；（3）0.26；8.5；（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化；（5）①。
【分析】（1）电流从电表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反向偏转；
（2）根据串联电路电压规律和分压原理分析回答；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出小灯泡的电阻；
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化；
（5）②图线是正比例图线，电阻不变，结合图线①灯的电阻随温度的升高而变大分析。
【解答】解：（1）闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转，说明他在连接电路时电压表正负接线柱接反了；
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动，根据串联分压原理可知，根据串联电路电压规律，即电压表的示数变小；
（3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，分度值8.02A，则小灯泡的电阻为：
R＝＝≈8.5Ω；
（4）在不同电压下，灯泡的实际功率不同，灯丝的电阻随温度的变化而变化；
（5）②图线是正比例图线，电阻不变，故图线①是小灯泡的I﹣U图象；
故答案为：（1）电压表正负接线柱接反了；（2）变小；7.5；（5）①。电流表的位置
电流表示数I/A
A处
0.2
B处
0.2
C处
1.0
电流表的位置
电流表示数I/A
A处
0.2
B处
0.2
C处
1.0