2019版九年级物理上学期期末试卷（提高卷含解析）.doc

2019版九年级物理上学期期末试卷（提高卷，含解析）一、选择题（每小题3分，共21分）1关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（）A一块0的冰没有内能，它的分子不会运动B一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高C一个物体温度升高了，它的内能一定增加D用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小2用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（）A甲液体的比热容大于乙液体的比热容B加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度C加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D升高相同的温度，两液体吸收的热量相同3如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（）A乙、甲、丁、丙B甲、乙、丙、丁C乙、丁、甲、丙D甲、丁、乙、丙4小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（）A灯泡L2发生了断路B灯泡L2发生了短路C由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小5如图所示的电路，电源电压保持不变，开关S由断开到闭合，则（）A电压表的示数变大电流表的示数变小B电压表的示数变小电流表的示数变大C电压表和电流表示数都变大D电压表和电流表示数都变小6如图所示是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压 U 甲、U 乙以及它们在相同时间内分别产生的量 Q 甲、Q 乙的大小，下面关系中正确的是（）AU 甲U 乙，Q 甲Q 乙BU 甲U 乙，Q 甲Q 乙CU 甲U 乙，Q 甲Q 乙DU 甲U 乙，Q 甲Q 乙7下列做法中符合安全用电原则的是（）A家庭电路中可用钢丝来替换保险丝B用电器的金属外壳不用接地线C发现有人触电后，要立即切断电源D在高压输电线下钓鱼二、填空题（每空1分，共21分）8目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过 的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为 能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为 能。9用煤气灶把2kg，初温为30的水烧到80，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %10张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，用记录的 实验数据作出了如图所示的UI图象，则a的电阻值为 ，b的电阻值为 ，将a、b并联接在电压为2V的电源上，电路中的总电流为 A。11标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联接入电路中。L1灯丝的阻值是 ，通过两灯的电流之比是 ，两灯在相同时间内消耗的电能之比为 。（不考虑温度对灯丝电阻的）12小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过 W当家里只有电磁炉工作时，电能表在1min内转90转，则电磁炉在1min内消耗的电能为 J此电磁炉的实际功率 。13刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V6W”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。连接的电路如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，此时通过小灯泡L的电流变 。这个实验说明了电阻跟 有关。14如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡额定电压6V闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的IU关系图象如图乙所示。求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，小灯泡的实际功率。三、作图题（每小题3分，共9分）15请在方框里画出图1的实物图对应的电路图。16根据图所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路（要求导线不能交叉）。17请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。四、实验探究题（每空1分，共20分）18某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如图：液体次数质量m/kg升高的温度t/加热的时间t/min甲10.15120.110230.2104乙40.110150.120260.2204（1）分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确？ 。请说明理由：因为完全相同的加热器，加热相同的时间，放出的热量 （选填：“相同”或“不相同”），所以甲、乙两种液体吸收的热量 （选填：“相同”或“不相同”）。此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为 法。（2）分析第2、3次或第5、6次实验数据。可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的 越大，吸收的热量就越 。（选填：“多”或“少”）（3）通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的 有关（选填：“种类”或“质量”）， 物质的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。19在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10，所用滑动变阻器R（20 1A）他们所设计的实验电路如图甲所示（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完整。（导线不能交叉）（2）电路甲正确连接后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“左”或“右”）端。（3）小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为 V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。（4）小红同学移动滑片多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的IU图象，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率是 W。20用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系“。（1）实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少。（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入 的同种液体。（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值应该 。（4）实验结论是 。（5）该实验装置还可以探究通电时间一定时导体产生的热量与 的关系。四、计算题（第19题6分，第20题9分，共15分）21随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2L、20的水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8107J/m3气压为1标准大气压；c水4.2103J/（kg）（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？22如图所示的电路，电源电压恒为9V不变，定值电阻R1的阻值为50，求：（1）闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，电流表的示数为0.48A，R2的阻值为多大？（2）闭合开关S1、断开开关S2，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V，电流表的示数为多少安？变阻器的功率为多少瓦？六、综合能力题（第21题5分，第22题2分，第23题7分，共14分）23图1为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。排量2.0L输出功率120kW转速6000r/min（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将 能转化为 能。（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离L（如图2）该发动机在1s内做功 J，单缸排量V L。24世界首台220千伏超导限流器已于xx年在我国电网中并网运行，这是我国超导产业在电网行业应用的重大突破。超导限流器能有效限制电网的短路电流（电路能够承受的最大电流，用I1表示）、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。如图甲是它接入电网后的电路图，图乙是它的电阻R随电流I的变化关系。（1）当电路正常工作时，超导限流器的电阻为 欧，对电路没有影响；（2）根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到I1时，超导限流器 ，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。25某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，热水器内水的质量为100kg，水的初温为20，经2h25min 50s时间后上升到45请计算：（1）在上述时间段内太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？（2）垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？xx广东省韶关市乳源县侯公渡中学九年级（上）期末物理试卷（提高卷）参考答案与试题解析一、选择题（每小题3分，共21分）1关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（）A一块0的冰没有内能，它的分子不会运动B一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高C一个物体温度升高了，它的内能一定增加D用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小【分析】A、一切物体都有内能，组成所有物质的分子都在不停的做无规则运动。B、当晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变；C、内能的大小跟质量、温度有关。D、根据水的比热容比其它物质的比热容大的特点进行分析和判断。【解答】解：A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0的冰仍具有内能，故A说法错误，不符合题意。B、一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变；故B说法错误，不符合题意。C、物体温度升高时，分子的无规则运动速度也越快，内能增加，故C说法正确，符合题意。D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以可作为冷却剂。故D说法错误，不符合题意。故选：C。【点评】本题主要考查了学生对分子动理论、温度影响内能的掌握及水的比热容比其它物质的比热容大的特点的应用，知道相同质量的不同物质升高相同温度时比热容大的物质吸收的热量多。是热学的难点，是中考的热点。2用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（）A甲液体的比热容大于乙液体的比热容B加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度C加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D升高相同的温度，两液体吸收的热量相同【分析】由题意可知，甲乙两种液体液体质量相等、初温相同，用两个相同的电加热器加热，在相等时间内液体吸收的热量相等；在图象中，取相同的加热时间，即吸收相同的热量，确定两种液体末温大小关系，得出两种液体的升高温度的大小关系，再利用吸热公式比较两种液体的比热容大小关系。【解答】解：（1）由题知，用两个相同的电加热器加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，故C错；（2）由图象可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度，故B正确；（3）由图象可以看出，升高相同的温度，乙的加热时间长，乙吸收的热量多，故D错；（4）根据Q吸cmt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得多，它的比热容小；在其它条件相同时，甲液体升高的温度较高，所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故A错。故选：B。【点评】此题考查的是利用图象比较不同物质的比热容，得到正确结论的前提是读懂图象提供的信息，理解比热容的物理意义。3如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（）A乙、甲、丁、丙B甲、乙、丙、丁C乙、丁、甲、丙D甲、丁、乙、丙【分析】解答这类试题，一定要先把每个冲程的特点把握好。吸气冲程是活塞向下运动，进气门开，排气门关闭；压缩冲程是活塞向上运动，两个气门全关闭；做功冲程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动；排气冲程是活塞向上运动，进气门关闭，排气门开启。【解答】解：甲、活塞向下运动，进气门开启，排气门关闭。吸气冲程。乙、活塞向下运动，两个气门都关闭，做功冲程。丙、活塞向上运动排气门开启，进气门关闭，排气冲程。丁、活塞向上运动，两气门关闭，压缩冲程；故顺序是甲、丁、乙、丙；故选：D。【点评】熟悉每个冲程的特征是识别冲程的关键。该题难度不大，逐个确定每个冲程，然后进行正确排序。4小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（）A灯泡L2发生了断路B灯泡L2发生了短路C由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小【分析】（1）灯泡断路时，电路断路，两灯泡均不发光；（2）灯泡短路时，没有电流通过灯泡，不能发光；（3）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断实际功率的大小，根据PI2R比较两灯泡的电阻关系。【解答】解：（1）灯泡L2发生了断路时，电路中无电流，两灯泡均不发光，故A不正确；（2）灯泡L2发生短路时，没有电流通过L2，则不能发光，故B不正确；（3）因串联电路中各处的电流相等，所以图中通过两灯泡的电流相等；因为灯泡的亮暗取决于实际功率大小，且灯泡L1较亮，灯泡L2只能微弱发光，所以灯泡L1的实际功率功率大于L2的实际功率；由PI2R可知，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的，故D正确、C不正确。故选：D。【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。5如图所示的电路，电源电压保持不变，开关S由断开到闭合，则（）A电压表的示数变大电流表的示数变小B电压表的示数变小电流表的示数变大C电压表和电流表示数都变大D电压表和电流表示数都变小【分析】（1）各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联，各电路元件并列连接的连接方式是并联，根据电路图确定电阻的连接方式；（2）分析开关S由断开到闭合时电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电流表和电压表示数的变化。【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻R与灯泡L首尾顺次连接，则连接方式为串联，电流表串联在电路中测电路中的电流；（2）当开关S闭合时，灯泡L被短路，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当开关S由断开到闭合的过程中，电路中的总电阻变小；由I可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故AD错误；由UIR可知，电阻两端电压变大，即电压表的示数变大，故B错误，C正确。故选：C。【点评】本题考查了串并联的辨别和电路的动态分析，分析好开关闭合前后电路中总电阻的变化是关键。6如图所示是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压 U 甲、U 乙以及它们在相同时间内分别产生的量 Q 甲、Q 乙的大小，下面关系中正确的是（）AU 甲U 乙，Q 甲Q 乙BU 甲U 乙，Q 甲Q 乙CU 甲U 乙，Q 甲Q 乙DU 甲U 乙，Q 甲Q 乙【分析】两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等，由UIR判断它们间的电压关系，由QI2Rt判断它们产生的热量关系。【解答】解：由于两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等，由题意知：R甲R乙，由UIR知：U甲U乙；由QI2Rt知：Q甲Q乙。故选：C。【点评】本题考查了串联电路的特点，欧姆定律，焦耳定律，熟练掌握基础知识是正确解题的关键。7下列做法中符合安全用电原则的是（）A家庭电路中可用钢丝来替换保险丝B用电器的金属外壳不用接地线C发现有人触电后，要立即切断电源D在高压输电线下钓鱼【分析】（1）保险丝用电阻率大、熔点低的材料制成，不能用铜丝等代替；（2）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；（3）发现有人触电时，首先切断电源，再实行救援措施；（4）安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。【解答】解：A、保险丝用电阻率大、熔点低的材料制成，用铜丝等代替无法达到保护电路的作用，此选项不符合安全用电原则；B、金属外壳的用电器要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，此做法不符合安全用电原则；C、发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救人措施，此选项符合安全用电原则；D、高压线的电压很高，人不要靠近，不能在在高压输电线下钓鱼，容易触电，此做法不符合安全用电原则。故选：C。【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。二、填空题（每空1分，共21分）8目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过做功的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为机械能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为内能。【分析】本题抓住做功改变物体内能。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，物体内能会增加。【解答】解：汽车使用前需要压缩储存气体，压缩气体做功，物体内能会增加。开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能又转化为机械能；此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为内能。故答案为：做功；机械；内。【点评】本题考查了做功改变物体内能的方式，还要记住能量的相互转化。9用煤气灶把2kg，初温为30的水烧到80，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg，则水吸收的热量为4.2105J，煤气完全燃烧放出的热量为8.4105J，煤气灶烧水的效率为50%【分析】（1）根据吸热公式Qcmt就可算出水吸收的热量；（2）应用热值公式Qmq可以求出煤气完全燃烧释放的热量；（3）由效率公式可以求出煤气灶烧水的效率。【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸cmt4.2103J/kg2kg（8030）4.2105J，（2）煤气完全燃烧放出的热量：Q放mq0.02kg4.2107J/kg8.4105J，（3）煤气灶烧水的效率：100%100%50%，故答案为：4.2105；8.4105；50。【点评】本题考查了吸热公式、热值公式及效率公式的计算，属于常见的基础考题。10张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，用记录的 实验数据作出了如图所示的UI图象，则a的电阻值为10，b的电阻值为5，将a、b并联接在电压为2V的电源上，电路中的总电流为0.6A。【分析】（1）由UI图象找出a与b图线所对应的电压与电流值，然后由欧姆定律求出电阻阻值；（2）根据串联电路的电阻特点及欧姆定律求出电路电流。【解答】解：（1）由UI图象知，电阻阻值为：Ra10，Rb5；（2）两电阻并联接在2V电源上时，电路电流I+0.6A。故答案为：10；5；0.6。【点评】本题考查了求导体电阻、电路电流，用到的知识点有：欧姆定律、串联电路的特点；由图象找出电阻电压与电流的对应值是正确解题的关键。11标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联接入电路中。L1灯丝的阻值是6，通过两灯的电流之比是1：1，两灯在相同时间内消耗的电能之比为1：2。（不考虑温度对灯丝电阻的）【分析】已知灯泡的额定电压和额定功率，根据R求出L1、L2灯丝的阻值；根据串联电路的电流特点可知两灯泡串联时通过的电流之比，根据WI2Rt求出两灯在相同时间内消耗的电能之比。【解答】解：两灯泡的电阻：R16，R212；当两灯泡串联时，通过两灯泡的电流相等，根据WI2Rt可知：W1：W2R1：R26：121：2。故答案为：6；1：1；1：2。【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电功率、电功公式的灵活运用，只要按部就班的计算不难解答。12小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过2200W当家里只有电磁炉工作时，电能表在1min内转90转，则电磁炉在1min内消耗的电能为9104J此电磁炉的实际功率1500W。【分析】由电能表铭牌可知，电能表正常工作时的电压是220V，允许通过的最大电流是10A，由PUI可以求出电能表允许的最大功率；由电能表铭牌可知，每消耗1kWh的电能，电能表转盘转过3600转，根据电能表转盘转过的圈数可以求出电磁炉消耗的电能，然后由电功率公式求出电磁炉的功率。【解答】解：该电能表允许通过的最大功率P最大UI220V10A2200W，则小王家接入的用电器总功率不能超过2200W；电磁炉工作1min消耗的电能：WkWh0.025kWh9104J，电磁炉的功率：P电磁炉1.5kW1500W。故答案为：2200；9104；1500W。【点评】本题难度不是很大，知道电能表铭牌的含义是正确解题的前提与关键，计算时要注意单位换算。13刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V6W”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。连接的电路如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，此时通过小灯泡L的电流变小。这个实验说明了电阻跟温度有关。【分析】（1）掌握影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度；根据实验过程分析控制的量和改变的量，得出探究的因素；（2）根据灯泡发光的亮暗判断出电阻的变化。【解答】解：用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大，这个现象说明：导体的电阻除了跟自身因素有关以外，还跟温度有关。故答案为：小；温度。【点评】此题是探究温度对导体电阻大小的影响，考查了控制变量法的应用，注意实验中不同的条件得出探究的因素，同时涉及到了电阻对电路中电流的影响。14如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡额定电压6V闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的IU关系图象如图乙所示。求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，小灯泡的实际功率。【分析】（1）由电路图可知，当滑片滑到最左端时，电路为L的简单电路，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图乙读出电源电压的大小；（2）当滑片滑到最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，电路中的电流最小，根据图象读出两电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。（3）当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，由图象可知此时小灯泡两端的电压和通过的电流，根据PUI求出小灯泡的实际功率。【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片滑到最左端时，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，电路中的电流最大，由图乙可知，电源电压：UUL6V；（2）当滑片滑到最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，电压表测灯泡的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时UL2V，电路中的电流I0.2A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：U滑UUL6V2V4V，根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑大20；（3）当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，UL2V，I0.2A，则小灯泡的实际功率：P实ULI2V0.2A0.4W。答：（1）电源电压为6V；（2）滑动变阻器的最大阻值为20；（3）当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，小灯泡的实际功率为0.4W。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数。三、作图题（每小题3分，共9分）15请在方框里画出图1的实物图对应的电路图。【分析】由实物电路图画电路图时，可以根据电流流向法，从电源的正极出发依次画出各电路原件回到负极即可。【解答】解：由实物图可知，电流从电源的正极出发依次经过灯泡L、开关，回到负极，由此画出电路图所示：。【点评】本题考查了根据实物画出电路图，一般采用电流流向法，即从电源的一极出发依次画出各电路元件。16根据图所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路（要求导线不能交叉）。【分析】分析电路的连接，根据电源电压确定电压表与被测电路并联，电流表选用小量程与待测电路串联，根据电路图连接实物图。【解答】解：左图为灯的简单电路，电压表测灯的电压，因电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联，电流表测电路中的电流，电流选用小量程与灯串联，根据电路图连接实物图，如下所示：【点评】本题考查根据电路图连接实物图，关键是实物图与电路图一一对应。17请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。【分析】（1）只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联；连接电路时应注意开关控制火线，且火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套；（2）三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”。【解答】解：（1）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；（2）三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，作图如下：【点评】本题考查了声、光控灯和三孔插座的接线方法，关键是根据题意得出两开关的连接方式和注意安全用电的原则。四、实验探究题（每空1分，共20分）18某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如图：液体次数质量m/kg升高的温度t/加热的时间t/min甲10.15120.110230.2104乙40.110150.120260.2204（1）分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确？不正确。请说明理由：因为完全相同的加热器，加热相同的时间，放出的热量相同（选填：“相同”或“不相同”），所以甲、乙两种液体吸收的热量相同（选填：“相同”或“不相同”）。此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为转换法。（2）分析第2、3次或第5、6次实验数据。可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的质量越大，吸收的热量就越多。（选填：“多”或“少”）（3）通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的种类有关（选填：“种类”或“质量”），甲物质的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。【分析】（1）我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。（2）（3）分析表中数据，找出相同的量和不同的量，分析得出吸热与变化量的关系；比较物质吸热能力的2种方法：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；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【解答】解：（1）实验中用加热时间间接反映液体吸收热量的多少，这种方法叫转换法；根据转换法，完全相同的加热器，加热相同的时间，加热器放出的热量，甲、乙两种液体吸收的热量相同，此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为转换法，故这位同学的判断错误的；（2）分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同的温度时，物质的质量越大，加热的时间越长，吸收的热量就越多。（3）通过比较第2、4次实验数据可知，相同质量的不同液体升高相同的温度，吸收的热量不同，故液体吸收的热量多少与液体的种类有关，根据比较吸热能力的第1种方法，甲的吸热能力更强。故答案为：（1）不正确，相同；相同；转换；（2）质量；多；（3）种类；甲。【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，为热学中的重要实验。19在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10，所用滑动变阻器R（20 1A）他们所设计的实验电路如图甲所示（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完整。（导线不能交叉）（2）电路甲正确连接后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于左（选填“左”或“右”）端。（3）小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为2V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。（4）小红同学移动滑片多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的IU图象，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率是0.5W。【分析】（1）由灯的额定电压确定电压表的量程，将电压表与灯并联；（2）为保护电路，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置；（3）由串联电路电压的特点，根据分压原理确定滑片移动的方向；（4）根据图中数据，由P额U额I计算灯的额定功率。【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V小于3V，故电压表选用小量程，将电压表并联在灯的两端，如图所示：（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的位置，因滑片以右电阻丝连入电路，故滑片应位于左端；（3）电压表使用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，因额定电压为2.5V，故要增大灯的电压，根据串联电路电压的特点，要减小变阻器的电压，根据分压的原理，减小变阻器连入电路中的电阻即可，所以，应将图甲中滑片P向右端移动，使电压表的示数为2.5V；（4）小灯泡的额定电压为2.5V，由图知对应的电流为0.2A，所以灯的额定功率P额U额I2.5V0.2A0.50W。故答案为：（1）如上图所示；（2）左；（3）2； 右；（4）0.5。【点评】本题测小灯泡额定电功率，考查电路的连接、实验的操作过程，识图读图的能力、功率的计算等知识，难度中等。20用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系“。（1）实验中通过观察温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少。（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体。（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值应该不同。（4）实验结论是在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。（5）该实验装置还可以探究通电时间一定时导体产生的热量与电流的关系。【分析】（1）温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；（2）要比较不同电阻丝产生热量的多少，应控制电流与通电时间相等，控制两瓶中液体的质量与初始温度相同；（3）为探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”应选用阻值不同的两根电阻丝；（4）根据实验控制的变量与焦耳定律分析答题；（5）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，需改变电路中的电流。【解答】解：（1）实验中通过观察两支温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少；（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体；（3）探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，需保证电路中的电流和通电时间相同，但选用的两电阻丝的阻值应该不同；（4）实验结论是：在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。（5）实验时，若调节滑动变阻器的阻值，可以改变电路中电流的大小，因此用该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流大小的关系。 故答案为：（1）温度计示数的变化；（2）相等质量；初温相同；（3）不同；（4）在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多；（5）电流。【点评】本题是一道探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验题，本实验应用了控制变量法与转换法，理解并掌握这两种方法是正确解题的前提与关键。四、计算题（第19题6分，第20题9分，共15分）21随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2L、20的水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8107J/m3气压为1标准大气压；c水4.2103J/（kg）（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？【分析】（1）1标准大气压下水的沸点为100，已知水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q吸cm（tt0）求出水吸收的热量；（2）根据100%求出完全燃烧天然气放出的热量，再利用QVq的变形公式V求出需要燃烧天然气的体积。【解答】解：（1）水的体积V2L2dm32103m3，由得，水的质量：m水水V水1.0103kg/m32103m32kg，在1标准大气压下，水的沸点是100，则水吸收的热量：Q吸c水m水（tt0）4.2103J/（kg）2kg（10020）6.72105J。（2）由100%得，完全燃烧天然气放出的热量：Q放1.68106J，由Q放Vq得，需要燃烧天然气的体积：V0.021m3。答：（1）烧开这壶水，水需要吸收6.72105J的热量；（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧0.021m3的天然气。【点评】本题考查热量的计算和能量的利用效率，关键是公式及其变形的灵活应用，要注意一标准大气压下水的沸点为100。22如图所示的电路，电源电压恒为9V不变，定值电阻R1的阻值为50，求：（1）闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，电流表的示数为0.48A，R2的阻值为多大？（2）闭合开关S1、断开开关S2，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V，电流表的示数为多少安？变阻器的功率为多少瓦？【分析】（1）闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，R1与R2并联，由并联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值；（2）闭合开关S1、断开开关S2，R1与变阻器R串联，电压表测R两端电压，由串联电路特点和欧姆定律计算电流表示数，由PUI计算变阻器的功率。【解答】解：（1）由图知，当闭合S1、S2，将变阻器的滑片移至N端，即变阻器连入阻值为0时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路特点知：U1U2U9V，由欧姆定律可得：I10.18A，所以通过R2的电流：I2II10.48A0.18A0.3A，所以R2的阻值：R230；（2）由图可知，闭合开关S1、断开开关S2，R1与变阻器R串联，电压表测R两端电压，由串联电路特点可得R1两端电压：U1UUR9V5V4V，电流表示数：IIRI10.08A，由PUI可得此时变阻器的功率：PRURIR5V0.08A0.4W。答：（1）R2的阻值为30；（2）闭合开关S1、断开开关S2，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V，电流表的示数为0.08A，变阻器的功率为0.4W。【点评】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的结构。六、综合能力题（第21题5分，第22题2分，第23题7分，共14分）23图1为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩