2023-2024学年江西省上饶市万年重点中学九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江西省上饶市万年重点中学九年级（上）期末物理试卷（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列描述符合实际的是( )
A. 节能灯正常工作时的电流约为0.1A
B. 手机电池的电压为36V
C. 壁挂式空调正常工作时的电功率约为100W
D. 对人体安全的电压不能超过220V
2.光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
3.如图所示的充电宝带有手电筒功能，利用充电宝的手电筒照明或给充电宝充电时，下列关于充电宝的说法正确的是( )
A. 照明时相当于电源，充电时也相当于电源
B. 照明时相当于用电器，充电时也相当于用电器
C. 照明时相当于用电器，充电时相当于电源
D. 照明时相当于电源，充电时相当于用电器
4.如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关S1闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时，只需将手伸到感应区上方，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，桶盖打开;手离开5秒后，感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
5.五一假期，小明在家大秀厨艺，如图所示，这是小明在家做的色香味美的扬州炒饭，关于其制作过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 炒饭时会产生油烟，说明分子在做无规则运动
B. 炒饭放凉后分子热运动的速度变慢
C. 炒饭时主要是通过热传递的方式来增大米饭的内能的
D. 刚炒熟的炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多
6.在“比较不同液体的比热容大小”实验中，用相同酒精灯对四种液体加热，得到了如表所示的一些数据。若4次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，下列说法不正确的是( )
A. 甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B. 乙液体的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃)
C. 第4次实验中，液体吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量
D. 第3、4次实验中，乙液体吸收的热量大于丙液体吸收的热量
三、填空题：本大题共8小题，共16分。
7.如图所示，这是一款太阳能玩具电动车，其中的硅光电池板主要利用______(选填“半导体”或“超导”)材料制成，玩具电动车工作时主要把电能转化为______能。
8.小刚家的电能表八月初的示数为08808，八月末的示数如图所示，则小刚家本月耗电______kW⋅h；若用电价格为0.6元/(kW⋅h)，则小刚家本月应交电费______元。
9.如图所示，这是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的；用一个充电桩给电动汽车充电时，电动汽车与该充电桩之间是______(选填“串联”或“并联”)的。
10.如图所示，小明使用两根长度和横截面积都相同的铜丝和镍铬合金丝来探究影响电阻大小的因素。与接入镍铬合金丝相比，当把铜丝接入电路闭合开关后，小灯泡更亮一些，说明导体的电阻大小跟导体的______有关。实验中______(选填“可以”或“不可以”)用电流表替换小灯泡进行实验。
11.试卷在印刷厂“诞生”时，由于______现象会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时，电流方向是______(选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
12.如图所示，电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为0.54A，电流表A1的示数为0.2A，则通过小灯泡L2的电流为______A，电压表V的示数为______V。
13.为了防止家庭电路中的电流过大而损坏电线，在家庭电路中须安装______(选填“空气开关”或“漏电保护器”)。如图甲、乙所示，这是小明同学使用试电笔的两种方法，其中正确的是______(选填“甲”或“乙”)。
14.如图所示，这是人体身高测量仪的电路简化图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高变高时，电流表的示数______，电压表的示数______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
四、实验探究题：本大题共4小题，共28分。
15.亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。
(1)图甲是插入式电阻箱的结构示意图，它的工作原理是通过改变______来改变电阻的大小。图甲中A、B两个接线柱之间接入电路的电阻是______Ω，A、B两个接线柱之间能提供的最大电阻是______Ω；

(2)如图乙所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线情况和指针偏转情况可知，锌片是盐水电池的______极，盐水电池的电压为______V；
(3)如图丙所示，这是小明同学用电流表测电流的实验电路的一部分，若通过导线ab的电流为0.6A，则通过导线cd的电流为______A或______A。
16.如图所示，这是小明探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。图甲和图乙两装置使用的是同一电源。

(1)实验中通过比较______来比较电阻丝产生热量的多少。
(2)如图甲所示的装置可探究电流产生的热量与______的关系，如图乙所示的装置可探究电流产生的热量与______的关系；通电一段时间后，图甲所示装置中______(选填“左”或“右”)侧容器中U形管两侧液面的高度差较小。
(3)如果图乙所示的装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比，左侧U形管两侧液面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)利用图甲所示的装置还可以探究“电压一定时，电流通过导体时产生的热量与电阻的关系”，可将图甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在______(选填“AB”、“BC”、“BD”或“AC”)两个接线柱之间即可。改接完通电一段时间后，______(选填“左”或“右”)侧容器中U形管两侧液面的高度差较大。
17.【实验名称】用伏安法测量定值电阻的阻值。
【实验器材】两节新干电池，滑动变阻器R1的规格为“10Ω 0.5A”，R2的规格为“20Ω 0.5A”，未知电阻，电压表，电流表，开关，导线若干。

【实验步骤】
(1)请将如图甲所示的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时，电流表的示数变大；
(2)某次测量时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则定值电阻的阻值为______Ω；为了减小实验误差，应该采取的操作是______；
(3)小明完成实验后，将定值电阻更换为一个小灯泡，该灯泡正常发光时的电压为2.5V，电阻约为10Ω，移动滑片P，依次测得6组数据，如下表所示。分析表中实验数据可知，小灯泡灯丝的电阻是______(选填“变化”或“不变”)的，造成这一现象的原因是灯丝电阻随______的升高而增大。他选用的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”)；
【拓展】(4)小明利用已知定值电阻R0和电压表，设计并连接了如图丁所示的电路来测量未知定值电阻Rx，的阻值，主要实验步骤如下：
①闭合开关S1、S2，电压表的示数为U1；
②只断开开关S2，电压表的示数为U2；
③待测电阻Rx= ______(用已知量和测得的物理量符号表示)。
18.物理合作交流小组的成员们根据热水冷却快慢的一些现象，做了以下实验探究：
【提出问题】热水冷却的快慢与哪些因素有关？
【进行猜想】猜想一：热水冷却的快慢与温差(温差=热水温度−环境温度)有关。
猜想二：热水冷却的快慢与装水容器的材料有关。
猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关。
【进行实验与收集证据】小明选用三个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯(5个杯子大小、形状完全相同)，在杯中分别倒入热水并放在温度可调、可控的房间里做了5次实验，每次实验杯子中都装满质量和温度均相同的热水，用温度计和秒表记录每次实验中热水温度从90℃降至50℃所用的时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风(水不溢出)。实验数据记录表格如下：
(1)本实验中除了温度计和秒表，还需要的测量工具是______，实验中是根据______来判断热水冷却的快慢的；
(2)分析表中______两次实验数据可以验证猜想一；分析表中______两次实验数据可以验证猜想三；分析比较1、2两次实验数据可知：水表面的空气流速越快，达到相同冷却效果的时间越______；
(3)在冬天，为了让热水保温时间更长，在其他条件相同的情况下，应该选______(选填“玻璃”、“塑料”或“铝”)材料制成的容器；
(4)请你对以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见；______。
五、计算题：本大题共3小题，共22分。
19.如图所示，R1和R2是两个定值电阻，其中定值电阻R1的阻值为20Ω，电源电压保持不变。当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.5A。求：
(1)开关S1、S2均闭合时，通过定值电阻R2的电流。
(2)定值电阻R2的阻值。
20.氢燃料电池汽车利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机，从而驱动汽车行驶。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，若氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，汽车行驶时所受的阻力为1000N，氢燃料的热值为1.5×108J/kg。
(1)求此过程中产生的电能E电。
(2)求此过程中需要消耗的氢燃料的质量。(假设氢燃料完全燃烧)
(3)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以72km/h的速度匀速行驶，所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，需要燃烧5.3kg汽油用来维持汽车匀速行驶，汽油的热值q=4.6×107J/kg，同样到达B地，汽车乙发动机的效率为多少？(计算结果精确到0.1%)
21.小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为12W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压恒为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝，且阻值不变。
(1)当座椅垫处于“高温”挡加热时，座椅垫工作10min，电热丝R1产生的热量是多少？
(2)电热丝R1和R2的阻值分别是多少？
(3)当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A.节能灯的功率较低，约为20W，根据P=UI可知，通过灯的电流约为I=PU=20W220V≈0.1A，故A正确；
B.手机电池的电压约为3.7V，故B不正确；
C.壁挂式空调正常工作时的电功率较大，约为1000W，故C不正确；
D.对人体安全的电压不高于36V，故D不正确。
故选：A。
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。
此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2.【答案】C
【解析】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
故选：C。
分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。
本题考查了汽油机四冲程的特点，确定其中的能量转化情况是关键。
3.【答案】D
【解析】解：在照明时，手电筒发光消耗电能，充电宝提供电能，相当于电源；给充电宝充电时，充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器，故ABC错误，D正确。
故选：D。
电路由电源、开关、导线、用电器组成，电源是提供电能的，用电器是消耗电能的。分析题意，然后答题。
本题考查电路的组成以及用电器和电源的区分，是一道基础题。
4.【答案】A
【解析】解：由题意可知，动力装置工作与否不会影响指示灯的工作，所以指示灯与动力装置是并联的，则选项D可以排除。由题意可知，开关S1控制整个电路，开关S2只控制动力装置，则开关S1在干路上，开关S2与动力装置串联在同一条支路上。比较选项A、B、C中的三个图可知，只有选项A符合要求。
故选：A。
(1)在串联电路中，电流只有一条路径，开关控制整个电路。
(2)在并联电路中，电流有多条路径，干路开关控制整个电路，支路开关控制其所在支路的用电器。并联的用电器互不影响。
在串联电路中，开关的位置并不影响它的控制作用；而在并联电路中，开关的位置可能影响其对用电器的控制作用。
5.【答案】BC
【解析】解：A.油烟是由大量的分子组成的，不是单个分子，炒鸡蛋时会产生油烟，这是油烟的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故A不符合题意；
B.蛋炒饭放凉后温度降低，内能减少，分子热运动速度变慢，故B符合题意；
C.炒饭时，锅把内能传递给炒饭，主要是通过传递的方式改变物体的内能，故C符合题意；
D.刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为水蒸气遇冷液化成小水滴，热量是过程量，不能说蛋炒饭含有的热量，故D不符合题意。
故选：BC。
(1)生活中常见的物质是由极其微小的分子或原子构成的，一般肉眼分辨不出来，油烟不属于分子；
(2)分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
(3)改变物体内能的方式有两种：一是做功，二是热传递；
(4)热量是热传递过程中传递能量的多少，描述热量不能用含有，可以用吸收和放出。
解答本题需要理解温度、热量、内能之间的关系、改变内能的方法以及分子动理论的有关知识，是一道综合题。
6.【答案】ACD
【解析】解：A、在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，根据已知条件，甲、乙吸热之比为10：14；根据Q=cmΔt可知甲、乙吸热之比为：
c甲×0.2kg×20℃：c乙×0.4kg×20℃=10：14；
故c甲=107c乙；
即甲液体的比热容大于乙液体的比热容，故A错误；
B、根据Q=cmΔt可知，结合转换法，乙、水吸热之比为：
c乙×0.4kg×20℃：c水×0.2kg×10℃=2：1
c乙=0.5c水=0.5×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)；
故B正确；
C.考虑到热量损失，第4次实验中，丙液体吸收的热量一定小于酒精燃烧放出的热量，故C错误；
D、根据转换法，第3、4次实验中，因加热时间相同，乙液体吸收的热量等于丙液体吸收的热量，故D错误。
故选：ACD。
A、在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，根据已知条件可知甲、乙吸热之比；根据Q=cmΔt得出甲、乙吸热之比，据此比较甲液体的比热容与乙液体的比热容大小；
B、根据Q=cmΔt可知，结合转换法根据乙、水吸热之比求出乙液体的比热容；
C、酒精燃烧放出的热量不能被水完全吸收；
第4次实验中，丙液体吸收的热量一定小于酒精燃烧放出的热量；
D、根据已知条件，相同时间吸热相同。
本题比较不同液体比热容大小，主要考查转换法及Q=cmΔt的运用。
7.【答案】半导体 机械
【解析】解：硅光电池板主要是利用半导体材料制成；硅光电池板工作时，将太阳能转化为电能，玩具电动车工作时主要把电能转化为机械能。
故答案为：半导体；机械。
(1)半导体导电能力介于导体与绝缘体之间。
(2)电动机工作时把电能转化为机械能。
本题考查了半导体的特点与硅光电池板工作时的能量转化问题，属于基础题。
8.【答案】50.8 30.48
【解析】解：由图可知，八月末电能表的示数为931.6kW⋅h，而八月初电能表的示数为880.8kW⋅h；
小刚家本月用电：W=931.6kW⋅h−880.8kW⋅h=50.8kW⋅h，
小刚家本月应交电费：50.8kW⋅h×0.6元/(kW⋅h)=30.48元。
故答案为：50.8；30.48。
家庭中某月用电的测量：月末电能表的示数减去月初电能表的示数；电能表读数时注意：最后一位是小数、单位是kW⋅h；
已知每kW⋅h电价，可求本月应交电费。
本题考查家庭消耗电能的测量、电费的计算，属于基础题目。
9.【答案】并联 串联
【解析】解：并联电路各个用电器之间互不影响，图中一排的电动汽车充电桩之间互不影响，说明它们之间是并联的；
用一个充电桩给电动汽车充电时，充电桩是电源，电动汽车必须与充电桩串联。
故答案为：并联；串联。
串联电路中，电流只有一条通路，各用电器之间相互影响，并联电路中，电流有多条通路，各用电器之间互不影响；电动汽车的电池在充电时消耗电能，且与充电桩串联。
本题主要考查了串、并联电路的区分，属于基础题。
10.【答案】材料 不可以
【解析】解：由题知，铜丝和镍铬合金丝的长度和横截面积都相同，而材料不同；把铜丝接入电路中灯泡更亮一些，说明此时电路中的电流更大，铜丝的电阻更小，而镍铬合金丝的电阻较大，由此可知导体的电阻大小与导体的材料有关；
若用电流表替换小灯泡进行实验，由于铜丝的电阻很小，此时电路中的电流较大，会烧坏电流表，所以不可以用电流表替换小灯泡进行实验。
故答案为：材料；不可以。
电阻大小与导体的长度、材料、横截面积以及温度有关；电阻是导体对电流的阻碍作用，在其它条件相同的情况下，导体的电阻越小，通过的电流就越大，灯泡越亮；
根据电路中电流的大小分析是否可用电流表替换小灯泡进行实验。
本题是探究影响电阻大小因素的小实验，考查了控制变量法的应用和电流表的使用，属于基础题。
11.【答案】摩擦起电 从大地到机器
【解析】解：试卷在印刷厂“诞生”时，由于摩擦起电现象会使印刷机积累大量电荷，为避免出现火花放电，工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时，由于电子带负电荷，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，电流方向是从大地到机器。
故答案为：摩擦起电(静电)；从大地到机器。
摩擦起电的实质是电荷的转移；正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
本题考查摩擦起电、电流的方向，属于基础题，难度较小。
12.【答案】0.34 3
【解析】解：当开关闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测灯L1的电流，已知电流表A的示数为0.54A，即干路电流I=0.54A；
电流表A1的示数为0.2A，则通过小灯泡L1的电流I1=0.2A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以流过灯泡L2的电流：I2=I−I1=0.54A−0.2A=0.34A；
电压表V测量电源电压，则电压表V的示数为3V。
故答案为：0.34；3。
由图可知，当两个开关都闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测灯L1的电流；由并联电路的电流特点求出流过小灯泡L2上的电流。电压表V测量电源电压。
本题考查了串并联电路的电流和电压的特点，分析清楚电路结构是解题的前提。
13.【答案】空气开关 甲
【解析】解：为了防止家庭电路中的电流过大而损坏电线，在家庭电路中须安装空气开关；
使用试电笔时，必须用手接触到笔尾的金属体，故甲图正确。
故答案为：空气开关；甲。
电路短路或总功率过大，会使电路中电流过大；当电路中的电流过大时，保险丝熔断或空气开关自动断开；
使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线或零线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。
本题考查了家庭电路电流过大的原因、试电笔的使用，属于基础题。
14.【答案】变大 变小
【解析】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
当被测身高增加时，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U=IR可知定值电阻R两端的电压变大，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变大；变小。
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；当被测身高增加时，根据滑片P的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，由串联电路特点和欧姆定律判断电表示数如何变化。
本题考查通过计算电阻的大小得出人的身高，关键是计算出电阻棒接入电路的长度，要知道电流表和电压表分别测量哪部分的电流和电压，要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
15.【答案】连入电路中电阻丝的长度 7 15 负 0.6 0.92 0.28
【解析】解：(1)插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的；由图甲可知，拔出的铜赛的对应电阻为5Ω和2Ω，A、B两个接线柱之间的电阻是：R=5Ω+2Ω=7Ω，电阻箱的最大电阻是将所有铜塞都拔下时的接入电阻：Rmax=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；
(2)根据图乙可知，因为锌片与电压表的负接线柱相连，电压表指针正常偏转，因此锌片为盐水电池的负极；图乙中电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，图中电压表的读数即电池电压为：U电池=0.6V；
(3)由图知，电流表使用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.32A；若导线ab的电流从a→b，根据电流的走向，则ab中的电流及通过电流表的电流，均通过dc导线，因此dc在干路，此时Icd=0.6A+0.32A=0.92A，电流方向：d→c；
若导线ab的电流从b→a，根据电流的走向，cd中的电流和电流表的电流都流向ab，因此ab在干路，则Icd=0.6A−0.32A=0.28A，电流方向：c→d。
故答案为：(1)连入电路中电阻丝的长度；7；15；(2)负；0.6；(3)0.92；0.28。
(1)插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路；拔出的铜塞对应电阻丝阻值之和为电阻箱连入电路的电阻；
(2)根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极；根据电压表的量程读数；
(3)由图知，电流表使用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.32A；若导线ab的电流从a→b，根据电流的走向分析解答。
本题考查插入式电阻箱的原理和读数、电压表的使用与读数、电能表的用途以及电功率的计算公式等，是基础题，难度不大。
16.【答案】U形管液面高度差 电阻 电流 左 变小 BD 左
【解析】解：(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，液体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这属于转换法的应用；
(2)甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系；如图乙所示的装置可探究电流产生的热量与电流的关系；
电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量少，左侧容器中U形管中的液面高度差较小：
(3)当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内，电阻丝R1产生热量变小，与步骤(2)相比较，则左侧U形管中液面的高度差将变小；
(4)利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，应将两电阻丝并联，所以将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在BD两个接线柱之间即可；在电压和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多，则左侧容器中U形管中液面的高度差较大。
故答案为：(1)U形管液面高度差；(2)电阻；电流；左；(3)变小；(4)BD；左。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
(2)根据图示和焦耳定律Q=I2Rt进行分析；
(3)当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内，电阻丝产生热量的变化，得出结论；
(4)要探究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，需要将两电阻丝并联，据此分析甲装置的改动方案。
本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
17.【答案】5 多次测量求平均值 变化 温度 R2 U2U1−U2R0
【解析】解：(1)滑片向右移动时电流表的示数变大，说明变阻器的阻值是变小的，因此变阻器应接右下接线柱，串联接入电路，如图
(2)由图乙知电压表选的量程是0～3V，分度值是0.1V，读数是1.5V；由图丙知电流表选的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，读数是0.3A，定值电阻的阻值为R=UI=Ω
为了减小误差，需要多次测量求平均值，接下来的操作是：移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压，测出多组电压、电流值，计算出电阻值，然后求出电阻的平均值。
(3)利用欧姆定律，依次计算6组数据的电阻值
R1=U1I1=Ω
R3=U3I3=≈6.82Ω
R6=U6I6=≈9.66Ω
发现电阻在增大，即电阻丝的电阻是变化的，当灯泡两端的电压增大时通过灯丝的电流也增大，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，电阻增大；原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
电源由两节干电池串联组成，可知电源电压是3V，当灯泡两端电压最小为0.5V时，滑动变阻器两端的电压最大为U滑=3V−0.5V=2.5V
此时滑动变阻器接入电路的电阻R滑=U滑I1=≈15.6Ω>10Ω
故选择的滑动变阻器是R2。
(4)①闭合开关S1、S2，R0被短路，电路为Rx的简单电路，电压表的示数为U1；，U1为电源电压；
②只断开开关S2，两个电阻串联，电压表测Rx两端的电压，电压表的示数为U2，此时电阻R0两端的电压为U0=U1−U2
电路中的电流I=U0R0=U1−U2R0
③待测电阻Rx=U2I=U2U1−U2R0=U2U1−U2R0
故答案为：(1)见解析；(2)5；多次测量求平均值；(3)变化；温度；R2；(4)U2U1−U2R0。
(1)连接电路时，滑动变阻器要串联在电路中，要求滑片向右移动时电流表的示数变大，故向右移动时滑动变阻器的阻值减小，故应接右下接线柱；
(2)根据乙、丙两图，确定电压表和电流表的量程，读出电压表和电流表的示数，根据R=UI计算电阻大小；测定值电阻的阻值，为了减小误差，应多次测量求平均值；
(3)分析表中数据，电压表增大示数大于电流表增大的示数，故灯丝电阻随温度的升高而增大；
根据串联电路的特点，当电路中电流最小时，滑动变阻器接入的阻值最大，故由欧姆定律计算滑动变阻器的阻值，从而确定选择的量程；
(4)用等效替代法测出Rx的电流，根据R=UI计算出Rx的电阻。
本题考查伏安法测电阻的实验，要求掌握实验的原理、电表的读数、实验数据的分析及欧姆定律的运用。
18.【答案】天平 冷却时间 1、3 1、2 短 塑料 实验次数少，结论可能不具有普遍性
【解析】解：(1)根据控制变量法知，实验中需要控制液体的质量相等，所以还需要用天平测量水的质量，实验中是根据冷却时间来判断热水冷却的快慢的。
(2)分析表中1、3两次实验数据可知，其它条件相同，环境温度不同，水降低同样的温度所用时间不同，可以验证猜想一：热水冷却的快慢与温差(温差=热水温度一环境温度)有关。
分析比较实验1、2的数据，其他条件相同时，热水表面的空气流动的快慢不同，热水冷却到相同的温度所用时间不同，可以验证猜想三，热水表面的空气流动越快，达到相同冷却效果的时间越短。
(3)比较3、4、5的三个实验可以看出，装水容器的材料不同，其它条件都相同，达到相同的冷却效果，所用的时间是不同的，所用说明热水冷却的快慢与装水容器的材料有关的，且在塑料容器中冷却时间最长，冷却最慢；所以，在冬天，为了让热水保温时间更长，在其他条件相同的情况下应该选塑料材料制成的容器。
(4)从实验结论的普遍性角度分析，应在验证某个猜想时，应尽可能的多做几次实验，观察每一次的实验结论是否相同；实验探究中存在的不足是：实验次数少，结论可能不具有普遍性。
故答案为：(1)天平；冷却时间；(2)1、3；1、2；短；(3)塑料；(4)实验次数少，结论可能不具有普遍性。
(1)根据控制变量法知实验中需要控制液体的质量相等，所以还需要天平；根据控制变量法分析解答；
(2)分析比较实验数据，根据变量和不变量分析归纳出结论；
(3)比较3、4、5的三个实验可以看出，装水容器的材料不同，其它条件都相同，达到相同的冷却效果，所用的时间是不同的，所用说明热水冷却的快慢与装水容器的材料有关的，且在塑料容器中冷却时间最长，冷却最慢，据此进行解答；
(4)从实验结论的普遍性的角度分析即可得出结论。
本题主要考查学生对日常生活中的一些现象能够提出问题，进行猜想，并验证的能力，还有对控制变量法的理解和应用，难度适中。
19.【答案】解：(1)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，
根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过R1的电流不变，
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为：I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A；
(3)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I=UR可得，电源的电压：U=I1R1=0.3A×20Ω=6V，
两电阻并联时，R2两端的电压等于电源电压，所R2的阻值R2=UI2=6V0.2A=30Ω。
答：(1)开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流为0.2A；
(2)电阻R2的阻值为30Ω。
【解析】(1)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流；
(2)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
本题考查了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。
20.【答案】解：(1)AB两地的距离为s=vt=72km/h×1h=72km=7.2×104m，
汽车甲在平直公路上匀速行驶，汽车甲受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车甲的奉引力为F=f=1000N，
汽车甲所做的有用功为Wf=Fs=1000N×7.2×104m=7.2×107J，
产生的电能E电=Wη=7.2×107J80%=9×107J；
(2)燃料完全燃烧放出的热量为Q放=E电η=9×107J75%=1.2×108J，
需要消耗的氢燃料的质量为m=Q放q=1.2×108J1.5×108J/kg=0.8kg；
(3)汽油完全燃烧放出的热量为Q汽油=m汽油q汽油=5.3kg×4.6×107J/kg=2.438×108J，
燃油汽车乙所做的有用功为W′=W=7.2×107J，
汽车乙发动机的效率为η′=W′Q放×100%=7.2×107J2.438×108J×100%≈29.5%
答：(1)此过程中产生的电能E电为9×107J；
(2)此过程中需要消耗的氢燃料的质量为0.8kg；
(3)汽车乙发动机的效率为29.5%。
【解析】(1)利用速度公式求出AB两地的距离，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力，利用W=Fs求出汽车所做的有用功，利用效率公式求出此过程中产生的电能E电；
(2)由于氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%，利用效率公式求出燃料完全燃烧放出的热量，利用根据Q放=mq求出需要完全燃烧汽油的质量；
(3)根据Q放=mq求出5.3kg燃料完全燃烧放出的热量，然后利用效率公式求出汽车乙发动机的效率。
本题是一道力热综合题，主要考查二力平衡条件的应用、速度公式、功的计算公式、效率公式以及燃料完全燃烧放热公式的应用，题目综合性较强，有一定的难度。
21.【答案】解：(1)由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，只有R1工作，
则座椅垫工作10min电热丝R1产生的热量Q1=W1=P高温t=36W×10×60s=2.16×104J；
(2)由P=U2R可知，R1的阻值为R1=U2P高=(24V)236W=16Ω，
由图乙可知，当座椅垫处于“低温”挡加热时，R1、R2串联，由P=U2R可知，R1、R2的串联总电阻为R总=U2P低=(24V)212W=48Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值R2=R总−R1=48Ω−16Ω=32Ω；
(3)由P=UI可知，“低温”挡加热时电路中的电流为I=P低U=12W24V=0.5A，
当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率为P2=I2R2=(0.5A)2×32Ω=8W。
答：(1)电热丝R1产生的热量是2.16×104J；
(2)电热丝R1阻值为16Ω，电热丝R2阻值为32Ω；
(3)电热丝R2的电功率是8W。
【解析】(1)由图乙可知，当座椅垫处于“高温”挡加热时，只有R1工作，根据Q=W=Pt求出座椅垫工作10分钟R1产生的热量；
(2)根据高温挡功率和P=U2R求出R1的阻值；由图乙可知，当座椅垫处于“低温”挡加热时，R1、R2串联，根据低温挡功率和P=U2R求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值；
(3)根据P=UI求出低温挡加热时电路中的电流，根据P=I2R求出当座椅垫处于“低温”挡加热时，电热丝R2的电功率。
本题考查串联电路的特点、电功公式、电功率公式以及焦耳定律的应用，是一道电学综合题。次数
液体
质量/g
升高的温度/℃
加热时间/min
水
200
10
7
2
甲
200
20
10
3
乙
400
20
14
4
丙
400
15
14
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.25
0.28
0.29
序号
杯子的材料
有无电风扇吹风
起始温度/℃
最终温度/℃
室内环境
温度/℃
冷却时间/s
1
玻璃
无
90
50
30
920
2
玻璃
有
90
50
30
612
3
玻璃
无
90
50
15
665
4
塑料
无
90
50
15
700
5
铝
无
90
50
15
508