2023-2024学年广东省深圳市光明区公明中学九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意）
1．（2分）对甲乙丙丁四幅图片的解释不正确的是（ ）
A．图中A集气瓶中应该装空气，这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B．图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散的快，说明温度越高，分子运动越剧烈
C．图中将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力
D．图中在注射器里装入一些空气，用手可以推动活塞将空气压缩，说明分子之间不存在斥力
2．（2分）如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．如图：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．如图：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．如图：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．如图：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
3．（2分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体一定比温度高的物体具有的内能少
B．两杯水升高相同的温度，吸收的热量可能不相等
C．海波熔化时温度不变，它具有的内能一定不变
D．若物体的温度为0℃，则物体可能不具有内能
4．（2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，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电时，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，将机械能转化为化学能
5．（2分）甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．乙的比热容与丙的相等
B．甲的比热容比丙的大
C．丙的温度降低1℃，需放出2000J的热量
D．甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多
6．（2分）《中国诗词大会》比赛中用到了抢答器，如图所示，其原理是：任意位选手按下抢答键时显示屏亮灯（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音。
A． B．
C． D．
7．（2分）如图所示为静电喷涂示意图，利用静电喷漆枪给物件上漆，涂料小液滴之间相互排斥，但被物件吸引。下列说法正确的是（ ）
A．物件一定带负电
B．小液滴一定带同种电荷
C．小液滴可能不带电
D．若物件带正电，喷涂时形成的电流方向是从喷嘴到物件
8．（2分）小明同学估测了下列数值，符合生活实际的是（ ）
A．智能手机工作电压为220V
B．对人体安全的电压为36V
C．家用电风扇的工作电流为5A
D．一节5号新干电池的电压是1.5V
9．（2分）如图甲电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，乙图为电流表A1指针的位置，如果电流表A2的读数是0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2串联
B．电流表A1的读数是0.3A
C．电流表A1一定连接“﹣，0.6”接线柱
D．干路中的电流为1.5A
10．（2分）如图所示，是汽车油量表的工作原理图。其中的油量表是由一只量程适当的电表改装的，下列说法正确的是（ ）
A．油量表是用电压表改装的
B．R1、R0在电路中是并联的
C．油量增加时，电路中电流增大
D．R0在电路中没有作用，可以直接用导线替代
二、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
11．（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：旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变亮。请完成该电路的连接。
12．（2分）如图所示，请在图中圆圈内填上适当的电表符号，使开关S闭合后两个灯泡都能发光。
三、填空实验题（本题共5小题，每空1分，共22分）
13．（3分）运送药品需要在0℃以下存放，常用的保温瓶不能满足要求。小明设计了如图所示的冷藏盒，利用 的方式改变药品的内能；保温瓶内的制冷剂应选用 （选填“碎冰块”或“碎盐冰块”），而且它应放置于药品的 （选填“上方”或“下方”）。
14．（3分）如图是一款新款电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这个车钥匙其实就是一个 ，电动车前面的大灯和车尾灯之间是 （选填“串”或“并”）联连接的。汽车在通过红绿灯路口时，要遵守“红灯停，绿灯行，黄灯也要等一等”的交规，那么路口的这些交通指示灯是 联的。
15．（5分）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ℃；
（3）实验数整理成如图丙中的图线，由图象可知，可知液体A和液体B的比热容之比是 ，说明 的吸热性能更好（选填“A”或“B”）；
（4）如果你想自制暖手袋，应选液体 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。
16．（5分）如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，如表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问：
导体代号 长度（m） 横截面积（mm2） 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
（1）实验中，通过观察 可以判断导体电阻的大小；
（2）通过对 （填写两种导体代号）导体进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系。
（3）分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的 有关。
（4）若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，说明两导体串联后的电阻将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的 有关。
17．（6分）在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中，某实验小组的同学选用的器材：电压保持4.5V不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）
（2）连接好电路，然后闭合开关，发现电压表、电流表均无示数，移动滑动变阻器的滑片P，现象不发生变化，则电路故障可能是 （填字母序号）。
A.定值电阻R短路；
B.定值电阻R断路；
C.滑动变阻器短路；
D.滑动变阻器断路。
（3）排除故障后，同学们继续实验，根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像如图乙所示，由图像可知：①实验中定值电阻R两端的电压为 V；②当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
（4）实验中，当定值电阻R的阻值由5Ω更换为10Ω时，直接闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动，从而达到实验的目的。
（5）实验中滑动变阻器的规格应选择 （填字母序号）。
A.“10Ω 1A”；
B.“20Ω 0.5A”；
C.“50Ω 1.5A”。
四、计算题（本题共2小题，第18题7分，第19题9分，共16分）
18．（7分）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
19．（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数反映环境温度变化的电路，其电路原理如甲图所示，电源电压为4V保持不变，定值电阻R0阻值为15Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如乙图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，此时电压表的示数为1.5V。求：
（1）当环境温度为20℃时，电流表示数为多少？
（2）当环境温度为20℃时，热敏电阻R1两端的电压为多少？
（3）当电压表示数为3V时，此时热敏电阻阻值是多少？此时环境温度是多少？
五、综合题（本题共1小题，每空1分，共8分）
20．（8分）阅读下列材料，回答问题。
第四代电光源——LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、寿命长、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压（正常发光时电压）为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如图丁所示。
（1）LED灯主要由 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 （选填“高”或“低”）；
（2）在图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯 （选填“能”或“不能”）发光，此时LED灯两端 （选填“有”或“无”）电压。根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为 V。
（3）小刚对LED灯都非常感兴趣，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成“水果电池”，与电压表连接在一起，如图戊所示，闭合开关，电压表示数为0.3V，则A金属片是柠檬电池的 极；若二极管断路，则电压表 （填“有”或“没有”）示数。
（4）小刚用一个变光二极管再进一步做实验，通过实验发现：电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是图1中的 （选填字母）。
2023-2024学年广东省深圳市光明区公明中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意）
1．（2分）对甲乙丙丁四幅图片的解释不正确的是（ ）
A．图中A集气瓶中应该装空气，这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B．图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散的快，说明温度越高，分子运动越剧烈
C．图中将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力
D．图中在注射器里装入一些空气，用手可以推动活塞将空气压缩，说明分子之间不存在斥力
【分析】（1）从二氧化氮的密度与空气密度的关系分析解答；
（2）一切物质的分子都在不停地做无规则运动，且温度越高分子运动越剧烈；
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：A．甲图探究的是扩散现象的问题，由于二氧化氮的密度比空气密度大，为了避免重力对实验造成影响，上面的A集气瓶中应该装空气，故A正确；
B．分子运动受温度影响，乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散的快，说明温度越高，分子运动越剧烈，故B正确；
C．丙图中紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开，是因为分子之间存在引力，故C正确；
D．用手可以推动活塞将空气压缩，是因为分子之间的间隙比较大，并不能说明分子之间不存在斥力，故D错误。
故选：D。
【点评】此题考查了分子动理论的知识，题目的难度不大，将基础知识与实际的应用联系在一起即可。
2．（2分）如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．如图：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．如图：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．如图：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．如图：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
【分析】（1）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
（2）内燃机做功冲程，燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。
【解答】解：A、图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高、内能增加，故A错误；
B、图中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能转化为塞子的机械能，瓶内空气内能减小，故B错误；
C、图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D、图中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
3．（2分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体一定比温度高的物体具有的内能少
B．两杯水升高相同的温度，吸收的热量可能不相等
C．海波熔化时温度不变，它具有的内能一定不变
D．若物体的温度为0℃，则物体可能不具有内能
【分析】（1）内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和；
（2）质量相等的同种物质，升高温度相等，吸收热量相同；
（3）晶体熔化时吸收热量，温度不变，内能增加；
（4）一切物体都有内能。
【解答】解：A、内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关系，温度低的物体具有的内能也可能比温度高的物体具有的内能多，故A错误；
B、同样多的两杯水质量相同，升高的温度相同，吸收的热量就相同，故B正确；
C、海波熔化时温度不变，吸收热量，内能增加，故C错误；
D、一切物体都有内能，温度为0℃的物体也具有内能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查温度、热量、内能的关系以及晶体的熔化现象，难度不大。
4．（2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，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电时，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，将机械能转化为化学能
【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．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确；
B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确；
C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确；
D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了能量的转化和转移，属于基础题，要求掌握。
5．（2分）甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．乙的比热容与丙的相等
B．甲的比热容比丙的大
C．丙的温度降低1℃，需放出2000J的热量
D．甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多
【分析】由图可读出甲、乙、丙吸收的热量，利用c＝可分别求出甲、乙、丙的比热容，逐项分析即可。
【解答】解：由题意和图可知，甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，则甲吸收的热量多，乙、丙吸热相同；由图中的数据可知，
甲的比热容为：c甲＝＝1500J/（kg ℃）；
乙的比热容为：c乙＝＝1000J/（kg ℃）；
丙的比热容为：c丙＝＝2000J/（kg ℃）；
A．由以上计算可知，乙的比热容小于丙的比热容，故A错误；
B．由以上计算可知，甲的比热容小于丙的比热容，故B错误；
C．由丙的比热容为2000J/（kg ℃）可知，丙的温度降低1℃，需放出2000J的热量，故C正确；
D．因为甲、乙的质量相等，甲的比热容大于乙的比热容，由Q＝cmΔt可知，甲、乙的温度都降低1℃，甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量少，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了对比热容计算公式的理解和应用，属于基础题，难度不大。
6．（2分）《中国诗词大会》比赛中用到了抢答器，如图所示，其原理是：任意位选手按下抢答键时显示屏亮灯（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音。
A． B．
C． D．
【分析】根据任意一位选手按下抢答键时显示屏亮灯（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音确定扬声器连接的位置及两灯、开关的连接。
【解答】解：由题意可知，当任意位选手按下抢答键时显示屏亮灯（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音，则扬声器接在干路上，两灯可独立工作互不影响，红灯或绿灯分别与抢答器串联，控制相应的灯，可单独工作，故两灯并联，故A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确灯、开关和扬声器的连接。
7．（2分）如图所示为静电喷涂示意图，利用静电喷漆枪给物件上漆，涂料小液滴之间相互排斥，但被物件吸引。下列说法正确的是（ ）
A．物件一定带负电
B．小液滴一定带同种电荷
C．小液滴可能不带电
D．若物件带正电，喷涂时形成的电流方向是从喷嘴到物件
【分析】（1）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）带电体能够吸引轻小物体。
（3）正电荷定向移动的方向规定为电流的方向；
【解答】解：A、涂料小液滴被喷涂的物件吸引，物件有两种可能：①与涂料小液滴带异种电荷，因异种电荷相互吸引；②不带电，带电的小液滴吸附在不带电的物件表面，故A错误；
BC、喷枪喷出的涂料小液滴相互排斥而散开，所以带同种电荷，故B正确，C错误
D、若物件带正电，小液滴带负电，喷涂时形成的电流方向是从物件到喷嘴，故D错误。
故选：B。
【点评】本题要求同学们知道静电喷漆的工作原理，了解物理学在实际生活中的运用。
8．（2分）小明同学估测了下列数值，符合生活实际的是（ ）
A．智能手机工作电压为220V
B．对人体安全的电压为36V
C．家用电风扇的工作电流为5A
D．一节5号新干电池的电压是1.5V
【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，最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解：
A、智能手机工作电压为220V，故A不符合实际；
B、对人体的安全电压是不高于36V，故B不符合实际；
C、家用电风扇的电功率约为100W，正常工作电流约为I＝＝≈0.5A，故C不符合实际；
D、一节5号新干电池的电压是1.5V，故D符合实际。
故选：D。
【点评】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，找出合理的选项即可。
9．（2分）如图甲电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，乙图为电流表A1指针的位置，如果电流表A2的读数是0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2串联
B．电流表A1的读数是0.3A
C．电流表A1一定连接“﹣，0.6”接线柱
D．干路中的电流为1.5A
【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：A、如甲图所示，闭合开关S后，灯L1和L2相互不影响，可以独立工作，所以两灯泡是并联的，故A错误；
BCD、电流表A1测干路电流，电流表A2测灯L2的电流，且I2＝0.6A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以并联电路电流大于各支路电流，电流表A1应该选用大量程，一定连接“﹣，3”接线柱，量程为0～3A，分度值0.1A，由乙图可知：干路电流I＝1.5A，故BC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串并联电路的识别、并联电路电流特点的应用、电流表的读数，关键是正确识别电路的连接方式和电表的作用。
10．（2分）如图所示，是汽车油量表的工作原理图。其中的油量表是由一只量程适当的电表改装的，下列说法正确的是（ ）
A．油量表是用电压表改装的
B．R1、R0在电路中是并联的
C．油量增加时，电路中电流增大
D．R0在电路中没有作用，可以直接用导线替代
【分析】（1）R1与R2串联，电路为串联电路，且油量表串联在电路中；电压表并联使用，电流表串联使用，由此可知油量表的类型；
（2）当油箱内的燃油减少时，浮标上升，根据滑动变阻器的滑片向下移动分析滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据串联电路规律和欧姆定律分析电流表示数的变化；
（3）当滑片P在R1的最下端时，变阻器的接入阻值为零，若没有R0，电路将发生短路现象，所以此时R0的作用是防止电路短路来保护电路。
【解答】解：AB、R1与R2串联，电路为串联电路，油量表串联在电路中，根据电流表串联使用的要求可知，电流表油量表是电流表改装而成的，故AB错误；
C、当油箱内的燃油增加时，浮标上升，滑动变阻器的滑片向下移动，故滑动变阻器R接入电路的阻值变小，由串联电路电阻规律可知电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，故C正确；
D、当滑片P在R1的最下端时，变阻器的接入阻值为零，因为有R0，电路不会发生短路现象，所以此时R0的作用是防止电路短路来保护电路，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，当油面升降时，看准滑动变阻器的阻值如何变化是本题的关键所在。
二、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分）
11．（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：旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变亮。请完成该电路的连接。
【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小，电路中的总电阻变大，电位器接入电路的电阻变大，据此分析。
【解答】解：电位器应与灯泡串联接入电路中；旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，由I＝可知，电源电压一定时，电路的总电阻应变小，电位器（滑动变阻器）接入电路中的电阻应变小，由图可知，将a和b两接线柱接入电路后，逆时针旋转旋钮时，电阻丝连入电路中的长度变短，其阻值变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，如图所示：
。
故答案为。
【点评】本题考查了变阻器的连接方法以及变阻器电阻丝的材料特点，是一道较为简单的应用题。
12．（2分）如图所示，请在图中圆圈内填上适当的电表符号，使开关S闭合后两个灯泡都能发光。
【分析】电流表是串联使用的，电压表是并联使用的，据此分析。
【解答】解：根据电路图可知，上方的电表串联接入电路中，为电流表；下方的电表并联接入电路中，为电压表，如图所示：
【点评】本题考查了电流表和电压表在电路中的作用，属于基础题。
三、填空实验题（本题共5小题，每空1分，共22分）
13．（3分）运送药品需要在0℃以下存放，常用的保温瓶不能满足要求。小明设计了如图所示的冷藏盒，利用 热传递 的方式改变药品的内能；保温瓶内的制冷剂应选用 碎盐冰块 （选填“碎冰块”或“碎盐冰块”），而且它应放置于药品的 上方 （选填“上方”或“下方”）。
【分析】（1）改变内能的方法有：做功；热传递；
（2）冰中混入杂质后，熔点会降低；
（3）温度越低，密度越大。
【解答】解：（1）冷藏盒是利用热传递来改变药品内能的；
（2）药品要求在0℃以下存放，要求所选物质的熔点在0℃以下，冰的熔点是0℃，盐冰的熔点低于0℃，所以应该选择碎盐冰块；
（3）空气的温度越低，空气的密度越大，所以要使药品处于低温环境，应放在下方，应把冰放置于药品上方。
故答案为：热传递；碎盐冰块；上方。
【点评】本题主要考查学生对改变内能的方式、密度与温度的关系等知识，此题体现了物理和生活的密切。
14．（3分）如图是一款新款电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这个车钥匙其实就是一个 开关 ，电动车前面的大灯和车尾灯之间是 并 （选填“串”或“并”）联连接的。汽车在通过红绿灯路口时，要遵守“红灯停，绿灯行，黄灯也要等一等”的交规，那么路口的这些交通指示灯是 并 联的。
【分析】开关串联电路中，能起到控制电路中电流通断的作用；并联的用电器之间互不影响。
【解答】解：电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关；
电动车前面的大灯和车尾灯工作时互不影响，是并联的；
路口的这些交通指示灯能够各自独立工作，所以是并联的。
故答案为：开关；并；并。
【点评】本题考查了电路的构成、电路的连接方式，明确串并联电路的特点是解题的关键。
15．（5分）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，通过比较 加热时间 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 42 ℃；
（3）实验数整理成如图丙中的图线，由图象可知，可知液体A和液体B的比热容之比是 2：1 ，说明 A 的吸热性能更好（选填“A”或“B”）；
（4）如果你想自制暖手袋，应选液体 A （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯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）温度计读数要注意分度值，并注意液面在0℃上方还是下方；
（3）（4）比较物质吸热能力的2种方法：
①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；
②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；
根据图丙知加热5分钟（吸热相同）B和A升高的温度，根据Q＝cmΔt可知在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，据此得出比热容之比；
【解答】解：（1）根据转换法，实验中，通过加热时间来反映液体吸收热量的多少；
（2）如图乙所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计示数是42℃；
（3）由图丙可知，加热5min，A、B两种液体吸收相同的热量，A液体升高的温度：ΔtA＝30℃﹣10℃＝20℃，
B液体升高的温度：ΔtB＝50℃﹣10℃＝40℃，
即B升高的温度是A升高温度的2倍，且A、B质量相同，根据公式c＝可知，B液体的比热容是A的一半，A的吸热性能更好，可知液体A和液体B的比热容之比是2：1；
（4）如图丙所示，A、B两种物体加热相同的时间，吸收相同的热量，A升高的温度小于B升高的温度，说明A的吸热能力比B强，所以应选液体A作为供暖物质，其效果更佳；
故答案为：（1）加热时间；（2）42；（3）2：1；A；（4）A。
【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。
16．（5分）如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，如表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问：
导体代号 长度（m） 横截面积（mm2） 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
（1）实验中，通过观察 电流表的示数 可以判断导体电阻的大小；
（2）通过对 AB （填写两种导体代号）导体进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系。
（3）分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的 横截面积 有关。
（4）若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，说明两导体串联后的电阻将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的 材料 有关。
【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；
小灯泡在电路中的主要作用是显示电路中导体电阻的大小，防止电路发生短路，保护电路；
（2）（3）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；
（4）串联电路的电阻关系：R总＝R1+R2；
（5）导线用铜作为内芯，是因为铜的导电性能好。
【解答】解：
（1）实验中，通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小，运用了转换法；
（2）探究电阻的大小与长度的关系，运用控制变量法，要控制导体的材料和横截面积一定，故选取A、B导体进行实验；
（3）选取A、C导体进行实验时，导体的材料、长度相同，横截面积不同，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，故说明导体的电阻与导体的横截面积有关；
（4）若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，说明电阻变大，因而两导体串联后的电阻值变大；
（5）通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，主要应用了铜、铝的导电性好，这是因为导体的电阻还与导体的材料有关。
故答案为：（1）电流表的示数；（2）AB；（3）横截面积；（4）变大；（5）材料。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
17．（6分）在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中，某实验小组的同学选用的器材：电压保持4.5V不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）
（2）连接好电路，然后闭合开关，发现电压表、电流表均无示数，移动滑动变阻器的滑片P，现象不发生变化，则电路故障可能是 D （填字母序号）。
A.定值电阻R短路；
B.定值电阻R断路；
C.滑动变阻器短路；
D.滑动变阻器断路。
（3）排除故障后，同学们继续实验，根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像如图乙所示，由图像可知：①实验中定值电阻R两端的电压为 3 V；②当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 反比 。
（4）实验中，当定值电阻R的阻值由5Ω更换为10Ω时，直接闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端滑动，从而达到实验的目的。
（5）实验中滑动变阻器的规格应选择 C （填字母序号）。
A.“10Ω 1A”；
B.“20Ω 0.5A”；
C.“50Ω 1.5A”。
【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，可知变阻器连入电路的电阻变小，确定变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联；
（2）结合实物图和选项可知，电压表无示数，说明与电压并联的定值电阻短路或者电压表外面的电路断路，而电流表无示数，说明电路中存在断路，综合两电表的情况可以判断：故障为电压表外面的滑动变阻器断路；
（3）①根据（1）确定电阻R两端的电压；②根据定值电阻两端电压为一定值得出结论；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定变阻器滑片移动的方向；
（5）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，同时结合电路中最大电流确定变阻器规格。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）由实物图和选项可知，电压表无示数，说明与电压并联的定值电阻短路或者电压表外面的电路断路，而电流表无示数，说明电路中存在断路，综合两电表的情况可以判断，电路故障为电压表外面的滑动变阻器断路，故选：D；
（3）①由（1）可知，定值电阻两端电压为3V；
②由于定值电阻两端电压为一定值，故当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（4）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向右端滑动，从而达到实验的目的；
（5）研究电流与电阻的关系时，需通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压不变；
（6）电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣3V＝1.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝0.5×25Ω＝12.5Ω，
由于电路中最大电流为0.6A，为顺利完成本次探究，故滑动变阻器的规格应选择“50Ω 1.5A”，故选：C。
故答案为：（1）见解答图；（2）D；（3）①3；②反比；（4）右；（5）C。
【点评】本题探究通电导体中电流与电阻的关系实验，考查了电路连接、电路故障、实验操作、变阻器的作用以及器材的选择等知识。
四、计算题（本题共2小题，第18题7分，第19题9分，共16分）
18．（7分）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量？
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
【分析】（1）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）得出在这个过程中水吸收的热量；
（2）根据Q放＝得出天然气完全燃烧放出的热量，根据q天然气＝得出天然气的热值。
【解答】解：（1）在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（80℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝1.4×106J，
天然气的热值q天然气＝＝＝4×107J/m3
答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；
（2）天然气的热值为4×107J/m3。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放出热量、水吸收热量、效率的计算，综合性强，难度适中。
19．（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数反映环境温度变化的电路，其电路原理如甲图所示，电源电压为4V保持不变，定值电阻R0阻值为15Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如乙图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，此时电压表的示数为1.5V。求：
（1）当环境温度为20℃时，电流表示数为多少？
（2）当环境温度为20℃时，热敏电阻R1两端的电压为多少？
（3）当电压表示数为3V时，此时热敏电阻阻值是多少？此时环境温度是多少？
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与热敏电阻R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流；
（1）当环境温度为20℃时，电压表的示数为1.5V，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时通过电路的电流；
（2）根据串联电路电压规律计算热敏电阻R1两端的电压；
（3）根据欧姆定律计算当电压表示数为3V时通过电路的电流，由串联电路的电压特点计算此时R1两端的电压，根据欧姆定律计算此时热敏电阻的阻值，由图乙可知对应的环境温度。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与热敏电阻R1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流；
（1）当环境温度为20℃时，电压表的示数为1.5V，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.1A；
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，则热敏电阻R1两端的电压为：U1＝U﹣U0＝4V﹣1.5V＝2.5V；
（3）当电压表示数为3V时，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I′＝＝＝0.2A，
由串联电路的电压特点可得此时R1两端的电压：U1′＝U﹣U0′＝4V﹣3V＝1V，
此时热敏电阻的阻值：R1′＝＝＝5Ω，
由图乙可知对应的温度为100℃。
答：（1）电流表示数为0.1A；
（2）当环境温度为20℃时，热敏电阻R1两端的电压为2.5V；
（3）当电压表示数为3V时，此时热敏电阻阻值是5Ω，此时环境温度100℃。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
五、综合题（本题共1小题，每空1分，共8分）
20．（8分）阅读下列材料，回答问题。
第四代电光源——LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、寿命长、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压（正常发光时电压）为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流值，可以得到电压表与电流表示数关系，如图丁所示。
（1）LED灯主要由 半导体 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 低 （选填“高”或“低”）；
（2）在图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯 不能 （选填“能”或“不能”）发光，此时LED灯两端 有 （选填“有”或“无”）电压。根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为 2.5 V。
（3）小刚对LED灯都非常感兴趣，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成“水果电池”，与电压表连接在一起，如图戊所示，闭合开关，电压表示数为0.3V，则A金属片是柠檬电池的 负 极；若二极管断路，则电压表 有 （填“有”或“没有”）示数。
（4）小刚用一个变光二极管再进一步做实验，通过实验发现：电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是图1中的 C （选填字母）。
【分析】（1）LED主要由半导体材料制成；它的发光效率高。
（2）LED具有单向导电性。
（3）二极管正向、逆向导通时都有电压。
（4）变光二极管发红光和绿光时电流方向不同。
【解答】解：（1）LED灯主要由半导体材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低；
（2）在图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不能发光，此时LED灯两端有电压。根据图丁，这只LED灯导通时的最低电压为2.5V。
（3）小刚对LED灯都非常感兴趣，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成“水果电池”，与电压表连接在一起，如图戊所示，闭合开关，电压表示数为0.3V，则A金属片是柠檬电池的负极；若二极管断路，则电压表有示数。
（4）小刚用一个变光二极管再进一步做实验，通过实验发现：电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是图1中的C。
故答案为：（1）半导体、低；（2）不能；有；2.5；（3）负；有；（4）C。
【点评】本题考查的是半导体的特点及应用。
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