2023-2024学年黑龙江省佳木斯市抚远市九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个正确选项）
1．（3分）下列常见物理量中，最合理的是（ ）
A．手电筒中的电流约为2A
B．一节新干电池的电压为1.5V
C．一个电子的电荷量约为1.6×1019C
D．一个橡胶棒的电阻约为0Ω
2．（3分）下列事例中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A．煎鱼时，厨房内充满鱼的香味
B．将泥沙放入水中，水变混浊了
C．汽车驶过后，马路上扬起灰尘
D．北方的冬天，美丽的雪花在空中飞舞
3．（3分）“淄博烧烤”是淄博饮食文化的重要组成部分，已经成为淄博的新名片。“烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是（ ）
A．烧烤签常选用不锈钢，主要是利用不锈钢的比热容大
B．烧烤时边烤边撒佐料，利用了温度越高扩散现象越慢
C．烤肉变熟的过程，通过热传递改变其内能
D．木炭燃烧的过程中，释放内能，热值变小
4．（3分）如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池（ ）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电是将电能转化为化学能
C．蓄电池放电时将化学能转化为电能
D．小风扇工作时将机械能转化为电能
5．（3分）下列电路连接正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（3分）下列说法不正确的是（ ）
A．电荷只有定向移动才能形成电流
B．电路中有电流，电路两端一定有电压
C．验电器的作用是检验物体是否带电
D．两小球互相吸引，则两小球一定带异种电荷
7．（3分）如图甲电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光1指针的位置，如果电流表A2读数是0.6A，则下列说法正确的是（ ）
①灯泡L1和L2并联
②电流表A1的读数是0.3A
③电流表A1一定连接“﹣”、“3”接线柱
④通过灯L1的电流为0.9A
A．只有①③ B．只有③④ C．只有①③④ D．只有②③④
8．（3分）如图甲所示电路中，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图乙所示1和R2两端的电压分别为（ ）
A．1.2V 6V B．6V 1.2V
C．1.2V 4.8V D．4.8V 1.2V
二、双项选择题（每小题3分，共9分。每小题有两个正确选项，选项不全但正确得1分，有错误选项不得分）
（多选）9．（3分）对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中软木塞飞出时，试管内水蒸气的内能减少
B．图乙中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是大气压的作用
C．图丙中活塞向上运动，此冲程是内燃机的压缩冲程
D．图丁中小朋友下滑时臀部感觉热，此过程中内能转化为机械能
（多选）10．（3分）某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，分别画出了电阻R1和R2的I﹣U关系图象，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当R1与R2两端的电压为0V时，它们的电阻也为0Ω
B．用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论相同
C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D．R1与R2的阻值之比为1：2
（多选）11．（3分）在如图所示电路中，电源两端电压为3V不变，闭合开关（ ）
A．滑动变阻器滑片左移时，电流表示数变小，电压表示数变大
B．滑动变阻器滑片右移时，电流表示数变大，电压表示数变大
C．若电压表示数突然变为0V，电流表示数变大，原因是R短路
D．若电压表示数突然变为3V，电流表示数变大，原因是R断路
三、填空题（每空1.5分，每小题3分，共24分）
12．（3分）40mL水和30mL酒精混合后总体积小于70mL，这表明分子之间存在 ；一切物体在任何情况下都具有 能。
13．（3分）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转数是2400r/min，此汽油机工作时1min完成 个冲程，对外做功 次。
14．（3分）用久的电风扇的扇叶上会沾一些灰尘，其原因是电风扇工作时扇叶与空气摩擦带电，带电体具有 的性质；街道旁一排排路灯的连接方式为 （填“串”或“并”）联。
15．（3分）某城市安装了一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮，使正对车辆的红灯亮起 ；红绿灯实际上是发光二极管，它具有 导电性。
16．（3分）如图甲所示，这是某款电子秤，图乙是它的工作原理图 （选填“电压表”或“电流表”）。当闭合开关S，挂钩受到向下的拉力增大时，电子秤示数增大 表改装为显示计。（选填“a”或“b”）
17．（3分）某品牌汽车汽油机的能量流向图如图所示，则该汽车汽油机的效率是 。若汽车行驶过程中消耗汽油0.2kg，假如这些汽油完全燃烧，牵引力做的功是 J。（已知汽油的热值为4.2×107J/kg）
18．（3分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙串联在0.2A电路中，则电路的总电压为 V；若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则电路的总电流是 A。
19．（3分）如图所示，电源电压不变，R2的电阻为20Ω。闭合开关后，电压表的示数为2V，电路中的电流为0.2A1的阻值为 Ω。若只将电压表换成电流表，闭合开关，则电路中的电流为 A。
四、作图、探究与实验题（20题2分，21题6分，22题6分，23题6分，共20分）
20．（2分）如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，请完成该电路的连接。
21．（6分）如图所示，甲、乙、丙三个图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的。
（2）比较不同物质的吸热能力：
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的；
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是 ；（填字母）
A.采用相同的加热方法
B.控制液体的质量相同
C.使用相同的烧杯
D.控制液体的体积相同
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同的加热装置供热，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，液体 的吸热能力更强。
22．（6分）小明利用如图所示的电路进行“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验。电路中，三根金属丝的长度相同，接a的铜丝与接b的镍铬合金丝粗细相同
（1）在实验中，通过比较 来判断接入电路中金属丝电阻的大小，这里采用的物理研究方法是 。
（2）用导线把接线柱M分别与a、b连接时，是探究电阻大小与导体 的关系。要探究电阻大小与导体粗细的关系，应把接线柱M分别与 连接。
（3）假如电路中定值电阻的阻值为R0，铜丝的电阻很小可忽略不计。小明想利用这个电路计算接b的镍铬合金丝的电阻值，他的操作如下：
①用导线把接线柱M与b连接，闭合开关，读出电流表示数I1，断开开关；
②用导线把接线柱M与 连接，闭合开关，读出电流表示数I2，断开开关；
③接b的镍铬合金丝电阻值的表达式为R＝ 。（用题中字母表示）
23．（6分）探究“电流与电阻关系”的实验中，选用如下器材：电压恒为5V的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，1A”的滑动变阻器，电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，试触开关，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端 故障。
（2）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示 V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，发现电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验的示数相同。
（3）在探究过程中，为了保持定值电阻两端电压不变，只要使滑动变阻器连入电路中的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为 即可。
（4）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
五、分析与交流题（每小题4分，共8分）
24．（4分）我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。请简述用水作为运输能量的介质的原因。
25．（4分）阅读短文，回答问题。
材料1：天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。它是优质燃料和化工原料，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。运输天然气的罐车常常连接一根铁链接地，这样可以将运输过程因摩擦起电而使罐体带上的正电中和掉
材料2：“页岩气”是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，其中甲烷的含量为80%～99.9%，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。我国“页岩气”可采储量大，生产周期长，一般为30～50年，具有较高的工业经济价值。
（1）“页岩气”的主要成分是 。
（2）运输天然气罐体容易 （选填“得到”或“失去”）电子，运输过程中铁链要接地，因为大地是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（3）在一标准大气压下，1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量为 J。（甲烷的热值取4.2×107J/m3）
六、综合与应用题（26题7分，27题8分，共15分）
26．（7分）如图所示是某太阳能热水器，水容量为60L，该热水器在冬季有效日照时段里6J。若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，接收的太阳能（用符号E表示）能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到80℃[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），水的密度为1.0×103kg/m3]。求：
（1）太阳能热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的加热效率。
27．（8分）如图（a）所示的电路，电源电压为10伏且不变1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧 2A”字样，电流表的表盘如图（b）所示。闭合开关S
①通过电阻R1的电流I1；
②滑动变阻器的阻值R2；
③移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的最大值Imax和最小值Imin。
2023-2024学年黑龙江省佳木斯市抚远市九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个正确选项）
1．（3分）下列常见物理量中，最合理的是（ ）
A．手电筒中的电流约为2A
B．一节新干电池的电压为1.5V
C．一个电子的电荷量约为1.6×1019C
D．一个橡胶棒的电阻约为0Ω
【答案】B
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：
A、手电筒的电流约是0.2A；
B、一节新干电池的电压为6.5V；
C、一个电子的电荷量约为1.3×10﹣19C，故C不符合实际；
D、橡胶棒不容易导电，一个橡胶棒的电阻较大，故D不符合实际。
故选：B。
2．（3分）下列事例中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A．煎鱼时，厨房内充满鱼的香味
B．将泥沙放入水中，水变混浊了
C．汽车驶过后，马路上扬起灰尘
D．北方的冬天，美丽的雪花在空中飞舞
【答案】A
【分析】构成物质的分子总是在不停地做无规则运动；分子很小，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的；我们能够看到的不是分子，是固体的小颗粒或小液滴。
【解答】解：A、煎鱼时厨房内充满鱼的香味，故A正确；
B、将泥沙放入水中，属于机械运动；
C、汽车驶过后，属于机械运动；
D、北方的冬天，属于机械运动。
故选：A。
3．（3分）“淄博烧烤”是淄博饮食文化的重要组成部分，已经成为淄博的新名片。“烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是（ ）
A．烧烤签常选用不锈钢，主要是利用不锈钢的比热容大
B．烧烤时边烤边撒佐料，利用了温度越高扩散现象越慢
C．烤肉变熟的过程，通过热传递改变其内能
D．木炭燃烧的过程中，释放内能，热值变小
【答案】C
【分析】（1）钢铁具有良好的导热性；
（2）温度越高，分子运动越快；
（3）改变内能的方式有做功和热传递；
（4）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其质量和燃烧情况无关。
【解答】解：A、用不锈钢将肉串起来放在炭火上烤，故A错误；
B、烧烤时要一边烤一边撒佐料，分子运动越剧烈，烤肉更容易入味；
C、用炭火烤是利用热传递的方式将炭火的内能传给肉串；
D、热值是燃料的一种特性，木炭的热值不变。
故选：C。
4．（3分）如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池（ ）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电是将电能转化为化学能
C．蓄电池放电时将化学能转化为电能
D．小风扇工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【分析】（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能；
（2）给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能；蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能；
（3）小风扇工作时将电能转化为机械能。
【解答】解：A、太阳能电池板将太阳能转化为电能；
B、给蓄电池充电，故B正确；
C、蓄电池放电，故C正确；
D、小风扇工作时将电能转化为机械能。
故选：D。
5．（3分）下列电路连接正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】电路由用电器、电源、开关和导线组成，据此分析。
【解答】解：电路由用电器、电源
A、符合电路的组成，灯能正常工作。
B、电源没有接入电路中；
C、灯泡没有接入电路中，电源短路；
D、开关没有接入电路中。
故选：A。
6．（3分）下列说法不正确的是（ ）
A．电荷只有定向移动才能形成电流
B．电路中有电流，电路两端一定有电压
C．验电器的作用是检验物体是否带电
D．两小球互相吸引，则两小球一定带异种电荷
【答案】D
【分析】（1）电荷的定向移动形成电流；
（2）电路中有电流的条件：一是有电源；二是电路是闭合通路；
（3）验电器是检验物体是否带电的装置；
（4）异种电荷相互吸引，同时带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：A．电荷只有定向移动才能形成电流，故A正确；
B．电压是形成电流的原因，电路两端一定有电压；
C．验电器的作用是检验物体是否带电；
D．两小球互相吸引，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，一个不带电。
故选：D。
7．（3分）如图甲电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光1指针的位置，如果电流表A2读数是0.6A，则下列说法正确的是（ ）
①灯泡L1和L2并联
②电流表A1的读数是0.3A
③电流表A1一定连接“﹣”、“3”接线柱
④通过灯L1的电流为0.9A
A．只有①③ B．只有③④ C．只有①③④ D．只有②③④
【答案】C
【分析】由电路图知，两灯并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过L2的电流；根据并联电路特点判断A1量程并读数，由并联电路的电流特点计算L1的电流。
【解答】解：
（1）由图甲知，电流从正极流出经电流表A1后分成两支，一支通过L1，另一支通过L8和A2，所以两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A4测L2的电流，故①正确；
（2）因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表A2读数是2.6A，由图乙知1应选择5～3A的量程，连接“﹣，A1读数为8.5A，故②错误；
则通过L1的电流I6＝I﹣I2＝1.3A﹣0.6A＝2.9A，故④正确。
故选：C。
8．（3分）如图甲所示电路中，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图乙所示1和R2两端的电压分别为（ ）
A．1.2V 6V B．6V 1.2V
C．1.2V 4.8V D．4.8V 1.2V
【答案】D
【分析】据图可知，此时两个电阻串联，电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，故据串联电路电压的规律分析可知，电源电压一定大于R2电压，所以V1选的是0～15V的量程，V2选的是0～3V的量程，而后分析即可解决。
【解答】解：因为电阻R1和R2串联，而电压表V3测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，
所以电压表V4的示数比电压表V2的示数大，
故电压表V1选的是5～15V的量程，分度值为0.5V，电压表读数为5V；
电压表V2选的是0～7V的量程，分度值为0.1V，电压表读数为6.2V2两端的电压是7.2V；
根据串联电路的电压关系，R1的电压是：U8＝U﹣U2＝6V﹣3.2V＝4.3V。
故选：D。
二、双项选择题（每小题3分，共9分。每小题有两个正确选项，选项不全但正确得1分，有错误选项不得分）
（多选）9．（3分）对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中软木塞飞出时，试管内水蒸气的内能减少
B．图乙中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是大气压的作用
C．图丙中活塞向上运动，此冲程是内燃机的压缩冲程
D．图丁中小朋友下滑时臀部感觉热，此过程中内能转化为机械能
【答案】AC
【分析】（1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；
（2）分子间既有引力也有斥力。
【解答】解：A、甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少；
B、图乙中两个压紧的铅块能吊起重物，故B错误；
C、图丙中两个气门关闭，是内燃机的压缩冲程；
D、小朋友下滑时，机械能转化为内能。
故选：AC。
（多选）10．（3分）某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，分别画出了电阻R1和R2的I﹣U关系图象，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当R1与R2两端的电压为0V时，它们的电阻也为0Ω
B．用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论相同
C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D．R1与R2的阻值之比为1：2
【答案】BD
【分析】A、电阻是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关；
B、由图像可知，两个定值电阻R1和R2，通过它们电流都与它们两端的电压成正比；
C、由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，电压由电源提供，与电流无关；
D、由电阻的计算式可得R1与R2的阻值之比。
【解答】解：A、电阻是导体本身的一种特性、长度，与电压，故A错误；
B、由图像可知1和R2，通过它们电流都与它们两端的电压成正比，用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论是一样的；
C、由图像可知，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与电流无关，故C错误；
D、由电阻的计算式，U5＝1V，U2＝8V，故R1：R2＝U6：U2＝1：2，故D正确。
故选：BD。
（多选）11．（3分）在如图所示电路中，电源两端电压为3V不变，闭合开关（ ）
A．滑动变阻器滑片左移时，电流表示数变小，电压表示数变大
B．滑动变阻器滑片右移时，电流表示数变大，电压表示数变大
C．若电压表示数突然变为0V，电流表示数变大，原因是R短路
D．若电压表示数突然变为3V，电流表示数变大，原因是R断路
【答案】BC
【分析】由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，进一步可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化；
根据电压表示数的变化、电流表示数变化分析电路故障的原因。
【解答】解：由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；
AB、滑动变阻器滑片左移时，总电阻变大，电路中的电流变小，根据U＝IR可知，电压表示数变小，滑动变阻器滑片右移时，电压表示数变大、B正确；
C、若电压表示数突然变为0V，这说明电路是通路；电压表示数为零，故C正确；
D、若电压表示数突然变为3V，这说明电路是通路；电压表测量电源电压，故D错误。
故选：BC。
三、填空题（每空1.5分，每小题3分，共24分）
12．（3分）40mL水和30mL酒精混合后总体积小于70mL，这表明分子之间存在 间隙 ；一切物体在任何情况下都具有 内 能。
【答案】间隙；内。
【分析】混合后的总体积比单独的体积相加小，说明相互接触的两个物体的分子跑到了对方分子的间隙中；分子总是不停地做无规则热运动，因此内能总是存在的。
【解答】解：酒精和水混合后的总体积比单独的体积相加要小，说明水和酒精的分子有运动到对方的分子的间隙中；内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，所以一定有分子动能。
故答案为：间隙；内。
13．（3分）一台单缸四冲程汽油机飞轮的转数是2400r/min，此汽油机工作时1min完成 4800 个冲程，对外做功 1200 次。
【答案】4800；1200。
【分析】四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。
【解答】解：单缸四冲程汽油机飞轮的转数是2400r/min，即汽油机每分钟飞轮转2400圈，
由于四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，所以此汽油机工作时5min完成4800个冲程。
故答案为：4800；1200。
14．（3分）用久的电风扇的扇叶上会沾一些灰尘，其原因是电风扇工作时扇叶与空气摩擦带电，带电体具有 吸引轻小物体 的性质；街道旁一排排路灯的连接方式为 并 （填“串”或“并”）联。
【答案】吸引轻小物体；并联。
【分析】一个物体能够吸引轻小物体，我们就说这个物体带了电，带电体具有吸引轻小物体的性质；一个路灯损坏，其他路灯仍然可以正常工作。
【解答】解：电风扇工作时与空气摩擦会带上电荷，灰尘属于轻小物体；路灯可以单独工作，对其他路灯没有影响。
故答案为：吸引轻小物体；并联。
15．（3分）某城市安装了一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮，使正对车辆的红灯亮起 开关 ；红绿灯实际上是发光二极管，它具有 单向 导电性。
【答案】开关；单向
【分析】（1）电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径；
（2）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。
【解答】解：
行人通过触摸按钮，使正对车辆的红灯亮起；
制造发光二极管的主要材料是半导体材料，它具有单向导电性。
故答案为：开关；单向。
16．（3分）如图甲所示，这是某款电子秤，图乙是它的工作原理图 电压表 （选填“电压表”或“电流表”）。当闭合开关S，挂钩受到向下的拉力增大时，电子秤示数增大 b 表改装为显示计。（选填“a”或“b”）
【答案】电压表；b
【分析】根据电流表、电压表的连接方式分析a表的类型；首先根据电路图分析电路的连接方式，然后结合欧姆定律和滑动变阻器接入电路电阻的变化分析电压表和电流表随压力增大其示数如何变化，示数增大的电表可改装为显示计。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0的与滑动变阻器R串联接入电路，a并联接入电路中；b串联接入电路中；
当闭合开关S，挂钩受到向下的拉力增大时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电压表示数变小，根据欧姆定律可知，电流表示数变大，压力计的示数增大。
故答案为：电压表；b。
17．（3分）某品牌汽车汽油机的能量流向图如图所示，则该汽车汽油机的效率是 35% 。若汽车行驶过程中消耗汽油0.2kg，假如这些汽油完全燃烧，牵引力做的功是 2.94×106 J。（已知汽油的热值为4.2×107J/kg）
【答案】35%；2.94×106
【分析】该汽油机的机械效率为η＝100%﹣33%﹣25%﹣7%；
根据Q放＝mq计算0.2kg汽油完全燃烧释放的热量；
牵引力做的功为W＝Q放η。
【解答】解：该汽油机的机械效率η＝100%﹣33%﹣25%﹣7%＝35%；
0.5kg汽油完全燃烧释放的热量Q放＝mq＝0.2kg×3.2×107J/kg＝3.4×106J；
牵引力做的功W＝Q放η＝2.4×106J×35%＝2.94×106J。
故答案为：35%；2.94×103。
18．（3分）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙串联在0.2A电路中，则电路的总电压为 3 V；若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则电路的总电流是 0.6 A。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）将元件甲、乙串联后接在某电源两端时通过它们的电流相等，根据图像读出两元件两端的电压，根据串联电路的电压特点求出总电压；
（2）两元件并联后接在电压为2V的电源两端时它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的电流。
【解答】解：（1）因串联电路中各处的电流相等，所以、乙串联后接在某电源两端，通过两元件的电流均为0.2A，
由图像可知，两元件两端的电压分别为：U甲＝8V，U乙＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以甲+U乙＝1V+3V＝3V；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，
由图像可知，I甲＝4.4A，I乙＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以甲+I乙＝0.4A+5.2A＝0.5A。
故答案为：3；0.7。
19．（3分）如图所示，电源电压不变，R2的电阻为20Ω。闭合开关后，电压表的示数为2V，电路中的电流为0.2A1的阻值为 10 Ω。若只将电压表换成电流表，闭合开关，则电路中的电流为 0.3 A。
【答案】10；0.3。
【分析】如图所示，定值电阻R1和定值电阻R2串联，电压表测R1两端电压，已知串联电路电流处处相等，由欧姆定律计算定值电阻R1的阻值；串联电路电源电压等于各用电器电压之和，电源电压U＝U1+U2；将电压表换成电流表，定值电阻R1被短路，此时只有定值电阻R2接入电路，利用欧姆定律计算此时的电流；
【解答】解：如图所示，定值电阻R1和定值电阻R2串联，电压表测R3两端电压，已知串联电路电流处处相等，
定值电阻R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω；
根据欧姆定律定值电阻R2两端的电压U2＝IR6＝0.2A×20Ω＝7V，
电源电压U＝U1+U2＝7V+4V＝6V；
将电压表换成电流表，定值电阻R4被短路，此时只有定值电阻R2接入电路，
电路中的电流为：
I′＝＝＝0.3A。
故答案为：10；6.3。
四、作图、探究与实验题（20题2分，21题6分，22题6分，23题6分，共20分）
20．（2分）如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，请完成该电路的连接。
【答案】
【分析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小；灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，电路中的总电阻变小，电位器接入电路的电阻变小，据此分析。
【解答】解：电位器应与灯泡串联接入电路中；旋钮带动滑片顺时针转动时，说明电路中的电流变大可知，电路的总电阻应变小，由图可知，顺时针旋转旋钮时，其阻值变小，灯泡变亮
21．（6分）如图所示，甲、乙、丙三个图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 甲、乙 两图进行实验；燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 温度计示数 来反映的。
（2）比较不同物质的吸热能力：
①应选择 甲、丙 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 加热时间 来反映的；
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是 D ；（填字母）
A.采用相同的加热方法
B.控制液体的质量相同
C.使用相同的烧杯
D.控制液体的体积相同
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同的加热装置供热，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，液体 B 的吸热能力更强。
【答案】（1）甲、乙；温度计示数；（2）①甲、丙；②加热时间；③D；④B
【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。
（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系。
【解答】解：（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热多少，应选择甲和乙两图进行实验。
（2）①比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料的种类相同而被加热的液体不同，应选择 甲；
②用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
③A、比较不同物质吸热升温的特点，故A正确；
B、比较不同物质吸热升温的特点，烧杯中分别装入相同质量的不同液体；
C、根据控制变量法的要求，故C正确，
D、液体的质量相同，根据V＝，不需要控制液体的体积相同；
故选D。
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，升高相同的温度、B的加热时间长，比热容大。
故答案为：（1）甲、乙；温度计示数、丙；②加热时间；④B。
22．（6分）小明利用如图所示的电路进行“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验。电路中，三根金属丝的长度相同，接a的铜丝与接b的镍铬合金丝粗细相同
（1）在实验中，通过比较 电流的大小 来判断接入电路中金属丝电阻的大小，这里采用的物理研究方法是 转换法 。
（2）用导线把接线柱M分别与a、b连接时，是探究电阻大小与导体 材料 的关系。要探究电阻大小与导体粗细的关系，应把接线柱M分别与 b、c 连接。
（3）假如电路中定值电阻的阻值为R0，铜丝的电阻很小可忽略不计。小明想利用这个电路计算接b的镍铬合金丝的电阻值，他的操作如下：
①用导线把接线柱M与b连接，闭合开关，读出电流表示数I1，断开开关；
②用导线把接线柱M与 a 连接，闭合开关，读出电流表示数I2，断开开关；
③接b的镍铬合金丝电阻值的表达式为R＝ R0 。（用题中字母表示）
【答案】（1）电流的大小；转换法；（2）材料；b、c；（3）②a；③ R0。
【分析】（1）通过比较电流的大小比较金属丝的电阻大小；
（2）在探究电阻与材料的关系时，应控制长度和横截面积相同；在探究与横截面积的关系时，应控制材料和长度相同；
（3）根据欧姆定律和串联电路的特点进行分析和计算。
【解答】解：（1）在实验中，观察记录电流表的示数，这用到了转换法；
（2）把M分别接a、b时，材料不同；
要探究电阻大小与导体粗细的关系，应控制材料和长度相同，所以应把接线柱M分别与b；
（3）①把接线柱M接在b端，闭合开关1，断开开关。
②把接线柱M接a端，闭合开关2，断开开关。
③因为电源电压不变，所以有：I6（R0+R）＝I2R5，所以待测电阻的阻值为：R＝ R0。
故答案为：（1）电流的大小；转换法；b、c；（3）②a；③0。
23．（6分）探究“电流与电阻关系”的实验中，选用如下器材：电压恒为5V的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，1A”的滑动变阻器，电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，试触开关，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端 断路 故障。
（2）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示 2.0 V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，发现电压表示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验的示数相同。
（3）在探究过程中，为了保持定值电阻两端电压不变，只要使滑动变阻器连入电路中的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为 3：2 即可。
（4）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
【答案】（1）断路；（3）2.0；变大；右；（3）3：2；（4）反比。
【分析】（1）闭合开关，电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，分析故障原因；
（2）根据电压表量程读出电压表的示数；保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，使电压表示数与第一次实验示数相同，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，分析滑片移动方向；根据公式计算电流；
（3）由分压原理，滑动变阻器接入电路的电阻阻值与电路中定值电阻阻值之比为其两端的电压比；
（4）电压一定时，通过导体的电流随着导体的电阻的增大而减小，即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解答】解：（1）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是定值电阻断路；
（2）如图乙所示，电压表选用的是小量程，电压表示数为2.0V，保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关，应增大滑动变阻器接入电路的电阻；
（3）在探究过程中，保持定值电阻两端电压不变，由分压原理；
（4）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，即通过导体的电流与导体的电阻成反比；
故答案为：（1）断路；（3）6.0；右；（3）3：6。
五、分析与交流题（每小题4分，共8分）
24．（4分）我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。请简述用水作为运输能量的介质的原因。
【答案】见试题解答内容
【分析】因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析。
【解答】答：因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，水放出的热量多。
25．（4分）阅读短文，回答问题。
材料1：天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。它是优质燃料和化工原料，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。运输天然气的罐车常常连接一根铁链接地，这样可以将运输过程因摩擦起电而使罐体带上的正电中和掉
材料2：“页岩气”是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，其中甲烷的含量为80%～99.9%，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。我国“页岩气”可采储量大，生产周期长，一般为30～50年，具有较高的工业经济价值。
（1）“页岩气”的主要成分是 甲烷 。
（2）运输天然气罐体容易 失去 （选填“得到”或“失去”）电子，运输过程中铁链要接地，因为大地是 导体 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（3）在一标准大气压下，1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量为 3.36×107 J。（甲烷的热值取4.2×107J/m3）
【答案】（1）甲烷；
（2）失去；导体；
（3）3.36×107。
【分析】（1）“页岩气”是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，其中甲烷的含量为80%～99.9%。
（2）运输天然气的罐车运输过程因摩擦起电而使罐体带上正电；容易导电的物体是导体。
（3）利用公式Q＝qV计算出在一标准大气压下，1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量。
【解答】解：（1）“页岩气”的主要成分是甲烷。
（2）运输天然气罐体容易失去电子带正电，运输过程中铁链要接地，是导体。
（3）在一标准大气压下，1m3的“页岩气”中甲烷完全燃烧至少放出的热量为：
Q＝qV＝2.2×107J/m7×1m3×80%＝6.36×107J。
故答案为：（1）甲烷；
（2）失去；导体；
（3）3.36×107。
六、综合与应用题（26题7分，27题8分，共15分）
26．（7分）如图所示是某太阳能热水器，水容量为60L，该热水器在冬季有效日照时段里6J。若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，接收的太阳能（用符号E表示）能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到80℃[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），水的密度为1.0×103kg/m3]。求：
（1）太阳能热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的加热效率。
【答案】（1）太阳能热水器中水的质量为60kg；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量为1.512×107J；
（3）热水器在冬季的加热效率为45%。
【分析】（1）水的质量用m＝ρV计算得到；
（2）水吸收的热量用热传递的吸热公式Q吸＝cmΔt计算得到；
（3）先求出一天内接收到的太阳能E，再用效率的公式计算得到加热效率。
【解答】解：（1）水的体积为：V＝60L＝60×10﹣3m3＝8.06m3；
太阳能热水器中水的质量为：m＝ρV＝1.3×103kg/m3×6.06m3＝60kg；
（2）太阳能热水器中水的温度变化量为：Δt＝t﹣t0＝80℃﹣20℃＝60℃；
一天内热水器中的水吸收的热量为：；
（3）因为平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×107J，所以根据题意可知该太阳能热水器一天内接收到的太阳能为：E＝2.8×102J×1.5m8×8h＝3.36×102J；
所以热水器在冬季的加热效率为：。
答：（1）太阳能热水器中水的质量为60kg；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量为2.512×107J；
（3）热水器在冬季的加热效率为45%。
27．（8分）如图（a）所示的电路，电源电压为10伏且不变1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧 2A”字样，电流表的表盘如图（b）所示。闭合开关S
①通过电阻R1的电流I1；
②滑动变阻器的阻值R2；
③移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的最大值Imax和最小值Imin。
【答案】①通过电阻R1的电流为0.5A；
②滑动变阻器的阻值R2为10Ω；
③移动变阻器滑片P过程中，电流表示数的最大值Imax和最小值Imin分别为2.5A和1A。
【分析】由电路图可知，闭合开关，R1与R2并联，电流表A测干路电流。
①根据并联电路电压特点和欧姆定律计算通过R1的电流；
②根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值；
③根据并联电路的特点和欧姆定律求出电流表的最小示数，根据电流表示数判断出干路上电流表的量程，进一步确定电流表的最大值。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R2并联，电流表A测干路电流。
①因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R4的电流：I1＝＝＝8.5A；
②由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过R2的电流为：I4＝I﹣I1＝1.8A﹣0.5A＝7A，
由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值：R2＝＝＝10Ω；
③并联电路干路电流等于各支路电流之和，
当滑动变阻器的电阻全部连入电路，通过滑动变阻器的电流最小，
所以干路电流：Imin＝I2最小+I1＝+I1＝+0.5A＝1A，
由题意可知电流表接入电路的量程为0～2A，滑动变阻器最大电流2A，根据并联电路电流规律可知干路中总电流最大值2.7Amax＝2.5A。
答：①通过电阻R2的电流为0.5A；
②滑动变阻器的阻值R4为10Ω；
③移动变阻器滑片P过程中，电流表示数的最大值Imax和最小值Imin分别为2.5A和8A。
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