天津市南开区2022届九年级物理上学期期中试题含解析新人教版

南开区2022-2022学年度第一学期期中检测九年级物理试题（满分100分，考试时间为60分钟）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将正确答案的序号填写在表格中。1．将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（空气密度小于二氧化氮气体的密度）的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开。抽开隔板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否作无规则运动．对于玻璃瓶的三种放置方法（如图所示），四位同学判断正确的是A．小明认为甲图放置最不合理B．小红认为乙图放置最不合理C．小兰认为丙图放置最不合理D．小亮认为三种放置方法都合理2．下列说法正确的是A．石凳被太阳晒热，属于用热传递的方式改变了石凳的内能B．物体的内能就是物体动能和势能的总和C．在“摩擦生热”过程中，内能转化为机械能D．锯木板时锯片变热，是因为木板向锯片传递了热量3．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．下列对图中①②③④的补充正确的是（　　）A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能D．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能4．甲、乙、丙三个轻质小球，甲球排斥乙球，乙球吸引丙球，下列说法正确的是（　　）A．乙、丙两球一定带异种电荷B．乙、丙两球一定带同种电荷C．甲、乙两球一定带同种电荷D．甲、乙两球一定带异种电荷5．如图所示，在A、B两点间先后接入下列物体，闭合开关后，能够使小灯泡发光的是（　　）20\nA．橡皮B．玻璃棒C．塑料吸管D．学生用铅笔芯6．如图所示，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L1突然熄灭，L2仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是（　　）A．L1断路B．L1短路C．电压表短路D．电流表断路7．通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（　　）A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关B．合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大8．某反恐小组的拆弹专家在排除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置（如图所示），为使爆炸装置停止工作，可采取如下措施（　　）A．剪断a线B．剪断b线C．用一根导线使a线短路D．用一根导线使b线短路9．在探究“串联电路电压规律”的实验中，小林同学连接完如图所示的电路．当开关断开时，发现电压表示数为6V；闭合开关后，发现电压表示数变为2V．则开关闭合后，下列说法正确的是（　　）A．R1的电阻与R2的电阻之比为2：1B．通过R1的电流与通过R2的电流之比为2：1C．R1两端的电压与R2两端的电压之比为3：1D．电源两端的电压与R2两端的电压之比为3：210．如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　）20\nA．电阻乙为定值电阻B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4ΩC．如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15ΩD．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有一个以上符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或错选的得0分，请将符合题意的正确选项的序号填在表格中。11．下列说法正确的是（　　）A．水结冰后，分子会保持静止B．物体吸收热量，温度可能不变C．一杯水的比热容和一桶水的比热容相同D．用手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有间隙12．现有12Ω电阻两只，电流表、电压表各一只．从上述元件器材中任选三只填入如图的虚线方框内，可构成三种不同的正确电路（电源电压为12V）．当开关S闭合后，电流表或电压表示数可能是（　　）A．电流表示数为1.5AB．电流表示数为2AC．电压表示数为6VD．电压表示数为12V13．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置．则下列说法不正确的是（　　）A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低C．当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大D．当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）20\n14．俗话说：“酒香不怕巷子深”，直接的意思是说：好的酒，酒香能飘散得很远，这个现象说明；一台四冲程柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内柴油机完成　　　　　个冲程．15．已知汽油的热值是3.3×107J/kg，在一台四冲程汽油机内完全燃烧2kg汽油能放出热量　　　　　　J，若该汽油机的效率是30%，则这些热量通过该汽油机的转化能对外做的有用功是　　　　　　J．16．干电池是日常生活中使用最多的直流电源，它正常工作时，把　　　能转化为电能。如图甲所示，验电器A带负电，B不带电．用带有绝缘手柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中电流方向是：　　　　　　．（选填“由A到B”或“由B到A”）17．如图甲所示是小明用电流表测L1与L2并联电路中通过灯泡L1电流的电路．应将导线接头M接电流表的　　　　　（选填“﹣”或“0.6”）接线柱，此时电流表的示数如图乙所示，则通过灯泡L1中的电流为　　　　　　A．18．一个定值电阻的阻值是10Ω，使用时流过的电流是200mA，加在这个定值电阻两端的电压值是V；如果在定值电阻两端再并联一个电阻为15Ω的小灯泡，则并联电路的总电流为A。19．如图甲所示的电路，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的铭牌上标有“10Ω2A”字样，电源电压不变．闭合开关S，在a、b端移动滑片P时，所得U-I图像如图乙所示，则电源电压为　　　V，当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为　　　　Ω．四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位。20\n20．作图题（4分）（1）根据图甲中所示的实物连接图，在方框中画出电路图。（2）如图乙所示是一种自动测定油箱内油面高度的部分电路，油量表实际上由电压表改装而成，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片．从油量表指针所指刻度就可以知道油箱内油面的高度，若要求当油箱中的油用完时，油量表的示数为零．请用笔画线代替导线，在图中完成电路的设计．21．（6分）小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉．同样太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热能力不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究．小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值．记录的数据如表所示．照射时间/min02468101214温度/℃海水31.031.632.132.532.833.033.1沙子31.032.533.834.835.83636.3（1）他用相同的照射时间控制了　　　　　　相同．（2）分析小明探究中收集到的数据，可以发现照射时间相同时，　　　升高的度数高，升高相同的温度时　　　　吸收的热量多，说明　　　　　的吸热能力强．（选填“沙子”或“海水”）（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从自然气候中举出一个类似的现象：　　　　　　．22．（7分）在“探究电流与电压关系”的实验中：20\n（1）如图所示，用笔画线代替导线，将实物图连接完整．（要求：滑片在最右端时滑动变阻器接入电路中的阻值最大）（2）李阳正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表示数接近电源电压，电流表示数几乎为零，造成这种现象的原因可能是　　　　　　．（3）滑动变阻器在本实验中的作用除保护电路外还可以　　　　　　．（4）请你设计一个实验表格用来记录实验中测得的数据．　23．（6分）一个质量为0.25kg的钢刀，加热到560℃，然后把这把钢刀放到30℃、0.5kg的水中，水吸收的热量是6.3×104J，求水温可以升高到的温度。[已知钢的比热容是0.46×103J/（kg•℃），水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]24．（8分）在如图所示的电路中，电源电压U=8V，且保持不变，R1=10Ω，R2=40Ω．试问：（1）若开关S1闭合，S2断开，当滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.2A，此时滑动变阻器R的电阻值为多大？（2）若开关S1、S2均闭合，当滑片P滑到b端时，电流表的示数是多少？25．（6分）实验桌上有如下器材：电压恒定的电源一个（电源电压约6V），阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，标准电阻箱一个（电路图符号20\n），学生用电压表一个，开关一个和导线若干．小明想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”．（1）小明设计了如图所示的实验电路图．他的方法是：用R1=5Ω的电阻作为电路保护电阻（以免不小心将电阻箱的阻值调至零时，电源被短路），改变电阻箱的阻值，记下每次对应的电压表示数．小明发现，电阻两端的电压与该电阻的阻值并不成正比。请你对小明的实验方法做出评价：　　　　　　．（2）请你根据上述要求选择合适器材，帮助小明画出合理的实验电路图并简述实验步骤．20\n南开区2022-2022学年度第一学期期中检测九年级物理试题（参考解析与答案）（满分100分，考试时间为60分钟）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将正确答案的序号填写在表格中。1．将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（空气密度小于二氧化氮气体的密度）的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开。抽开隔板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否作无规则运动．对于玻璃瓶的三种放置方法（如图所示），四位同学判断正确的是A．小明认为甲图放置最不合理B．小红认为乙图放置最不合理C．小兰认为丙图放置最不合理D．小亮认为三种放置方法都合理【解析】由题意可知，图甲中，虽然二氧化氮的密度大于空气密度，但是它也会运动到上面的瓶子内，这说明气体分子在不停地做无规则运动，最有说服力；图乙中，密度大的二氧化氮气体在上方，抽去玻璃板后，由于重力的作用，二氧化氮气体会向下运动，所以不能说明气体分子在不停地做无规则运动，最不合理；图丙中，瓶子水平放置，抽开隔板，气体可以自由运动，互相进入对方，能说明气体分子在不停地做无规则运动，但与甲相比，仍不够典型．综上所述，最合理的是甲图，最不合理的是乙图．故选B．2．下列说法正确的是A．石凳被太阳晒热，属于用热传递的方式改变了石凳的内能B．物体的内能就是物体动能和势能的总和C．在“摩擦生热”过程中，内能转化为机械能D．锯木板时锯片变热，是因为木板向锯片传递了热量【解析】A、石凳被晒热，石凳吸收热量，石凳的内能增加，温度升高，属于热传递改变石凳的内能；故A正确；B、物体的内能是物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和；故B错误；C、在摩擦生热过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能；故C错误；D、锯木板时，锯条和木板之间互相摩擦时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能；故D错误．故选A3．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．下列对图中①②③④的补充正确的是（　　）20\nA．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能D．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能【解析】热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，即机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．故选C．4．甲、乙、丙三个轻质小球，甲球排斥乙球，乙球吸引丙球，下列说法正确的是（　　）A．乙、丙两球一定带异种电荷B．乙、丙两球一定带同种电荷C．甲、乙两球一定带同种电荷D．甲、乙两球一定带异种电荷【解析】（1）甲球排斥乙球，则甲、乙带同种电荷，故C正确，D错误，；（2）乙球吸引丙球，丙有可能带异种电荷，也有可能不带电，故AB错误．故选C.5．如图所示，在A、B两点间先后接入下列物体．闭合开关后，能够使小灯泡发光的是（　　）A．橡皮B．玻璃棒C．塑料吸管D．学生用铅笔芯【解析】铅笔芯的主要成分是石墨，是导体；塑料吸管、橡皮、玻璃棒都是绝缘体．所以要使开关闭合后小灯泡能够发光，在A、B间应接入导体铅笔芯．故选D．6．如图所示，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L1突然熄灭，L2仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是（　　）A．L1断路B．L1短路C．电压表短路D．电流表断路【解析】由图知，闭合开关，两只灯泡并联，电流表测量L1支路电流，电压表测量并联电路两端的电压；20\nA、如果L1断路不发光，而电压表能够测量电源电压有示数．不符合题意；B、如果L1短路，整个电路短路，灯泡都不能发光．不符合题意．C、如果电压表短路，整个电路短路，灯泡都不能发光．不符合题意；D、电流表断路无示数，L1所在支路断路，L1不发光；没有电流通过电压表，则电压表无示数；灯泡L2不受影响仍然发光．符合题意；故选D．7．通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（　　）A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关B．合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大【解析】A、粗细均匀的镍铬合金丝，其电阻跟该合金丝的长度有关，故A正确；B、电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此合金丝的电阻跟合金丝的横截面积有关，故B错误；CD、电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压和电流的大小无关，故CD错误．故选A．8．某反恐小组的拆弹专家在排除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置（如图所示），为使爆炸装置停止工作，可采取如下措施（　　）A．剪断a线B．剪断b线C．用一根导线使a线短路D．用一根导线使b线短路【解析】由图可知，此时起爆器被导线b短路，没有电流通过起爆器，所以起爆器不工作；A、如果剪断a线，整个电路处于断路状态，爆炸装置不工作，所以A正确；B、如果剪断b线，则指示灯与起爆器串联，起爆器工作，所以B错误．CD、用一根导线使a或b线短路，不能改变电路状态，当b线断后起爆器工作，所以CD错误；故选A．20\n9．在探究“串联电路电压规律”的实验中，小林同学连接完如图所示的电路．当开关断开时，发现电压表示数为6V；闭合开关后，发现电压表示数变为2V．则开关闭合后，下列说法正确的是（　　）A．R1的电阻与R2的电阻之比为2：1B．通过R1的电流与通过R2的电流之比为2：1C．R1两端的电压与R2两端的电压之比为3：1D．电源两端的电压与R2两端的电压之比为3：2【解析】开关断开时，电阻R2和电压表串联，电压表测的是电源电压，U=6V．闭合开关后，R1和R2串联，故电流之比为1：1．故B错误；闭合开关后，电压表测的是R1两端的电压，即U1=2V，则R2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，R1和R2两端的电压之比为，故C错误；根据串联分压的规律有=，故A错误；电源两端的电压与R2两端的电压之比为，故D正确．故选D10．如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　）A．电阻乙为定值电阻B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4ΩC．如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15ΩD．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A【解析】20\nA、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，故A错误；B、由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过乙的电流为0.4A，则R甲===5Ω；故B错误；C、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过甲、乙的电流均为0.2A，由图象可知，U甲=1V，U乙=2V，据串联电路中总电压等于各分电压之和，故此时电源的电压：U=U甲+U乙=1V+2V=3V，故总电阻是：R总===15Ω，故C正确；D、甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V，由图象可知，I甲=0.4A，I乙=0.2A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，故D错误；故选C．二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，有一个以上符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或错选的得0分，请将符合题意的正确选项的序号填在表格中。11．下列说法正确的是（　　）A．水结冰后，分子会保持静止B．物体吸收热量，温度可能不变C．一杯水的比热容和一桶水的比热容相同D．用手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有间隙【解析】A、水结冰后，分子仍然不停地做无规则的运动，故A错误；B、物体吸收了热量，可能用来加快分子的无规则运动，即表现在物体的温度的升高；也可能用来改变物体的状态；比如：晶体在熔化过程，吸热，内能增加但温度不变，所以，物体吸收了热量，物体的温度可能升高，也可能不变，故B正确；C、比热容是物质的一种特性，一桶水和一杯水相比，虽然质量不同，但是同种物质，故比热容相同，故C正确；D、海绵里面有气孔，用手捏时海绵里的空气跑出来，所以海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙．故D错误．故选：BC．12．现有12Ω电阻两只，电流表、电压表各一只．从上述元件器材中任选三只填入如图的虚线方框内，可构成三种不同的正确电路（电源电压为12V）．当开关S闭合后，电流表或电压表示数可能是（　　）A．电流表示数为1.5AB．电流表示数为2AC．电压表示数为6VD．电压表示数为12V【解析】因电流表只能串联在电路中，电压表只能并联在电路中，则正确的电路如图所示：20\n左图中，两电阻并联接在电源两端，电路中总电流I=2=2×=2A；中间图中，电压表的示数为12V，电流表示数I′===1A；右图中，两电阻串联，电路中电流I″===0.5A，电压表示数U'=I″R=0.5A×12Ω=6V；故电压表的示数可能为6V、12V；电流表示数可能为1A、2A，故B、C、D正确；A错误；故选B、C、D．13．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置．则下列说法不正确的是（　　）A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低C．当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大D．当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压【解析】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联．（1）当有人通过通道而遮蔽光线时，R1阻值变大，根据串联电路分压规律可知，R1的电压增大，电源电压不变，R2两端的电压变小，即A、B间电压降低，故A错误，B正确．（2）当仅增大R2连入电路中的阻值时，电路中的电阻变大；根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，故C错误；根据串联电路分压规律可知，R2的阻值增大时，R2两端的电压变大，即A、B间电压升高，故D错误．本题选错误的，故选ACD．20\n三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）14．俗话说：“酒香不怕巷子深”，直接的意思是说：好的酒，酒香能飘散得很远，这个现象说明；一台四冲程柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内柴油机完成　　　　　个冲程．【解析】（1）因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以好酒的酒精分子由于不停的无规则运动，扩散到空气中，巷子外面的人就能闻到酒的香味．（2）四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min=40r/s，因飞轮转2圈完成一个工作循环，一个工作循环有4个冲程，所以每秒内完成工作循环的个数=20个，冲程的个数20×4=80个；故答案为：酒精分子不停的做无规则运动；8015．已知汽油的热值是3.3×107J/kg，在一台四冲程汽油机内完全燃烧2kg汽油能放出热量　　　　　　J，若该汽油机的效率是30%，则这些热量通过该汽油机的转化能对外做的有用功是　　　　　　J．【解析】（1）汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=2kg×3.3×107J/kg=6.6×107J；（2）∵η=，∴该汽油机转化的能对外做有用功：W有用=ηQ放=30%×6.6×107J=1.98×107J；故答案为：6.6×107；1.98×10716．干电池是日常生活中使用最多的直流电源，它正常工作时，把　　　能转化为电能。如图甲所示，验电器A带负电，B不带电．用带有绝缘手柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中电流方向是：　　　　　　．（选填“由A到B”或“由B到A”）【解析】干电池工作时，将化学能转化为电能；用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，带负电的电子可以沿金属棒从A向B移动，故B金属箔张角增大；正电荷定向移动的方向是电流的方向，故金属棒中瞬间电流的方向与电子的运动方向相反，即由B向A．故答案为：化学；由B到A．20\n17．如图甲所示是小明用电流表测L1与L2并联电路中通过灯泡L1电流的电路．应将导线接头M接电流表的　　　　　（选填“﹣”或“0.6”）接线柱，此时电流表的示数如图乙所示，则通过灯泡L1中的电流为　　　　　　A．【解析】由图知：①两只灯泡并联，电流表要测量通过灯泡L1的电流，必须与L1串联，通过L2的电流不能进入电流表，所以线头M要与电流表的”﹣“接线柱相连；②电流表选择的量程是0～0.6A，对应的分度值为0.02A，指针在“0.2”后第三小格处，所以电流表的示数为0.2A+3×0.02A=0.26A．故答案为：﹣；0.26．18．一个定值电阻的阻值是10Ω，使用时流过的电流是200mA，加在这个定值电阻两端的电压值是V；如果在定值电阻两端再并联一个电阻为15Ω的小灯泡，则并联电路的总电流为A。【解析】流过电阻的电流I=200mA=0.2A，定值电阻两端的电压：U=IR=0.2A×10Ω=2V．当定值电阻与灯泡并联时，通过定值电阻的电流不变，仍然为0.2A；而通过灯泡的电流并联电路的总电流为I=IR+IL=0.2A+0.13A=0.33A故答案为：2；0.3319．如图甲所示的电路，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的铭牌上标有“10Ω2A”字样，电源电压不变．闭合开关S，在a、b端移动滑片P时，所得U-I图像如图乙所示，则电源电压为　　　V，当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为　　　　Ω．【解析】（1）由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．20\n当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，根据欧姆定律可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=2V，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴电源的电压：U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，∵电源的电压不变，∴0.6A×R1=0.2A×R1+2V，解得：R1=5Ω，电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V．（2）当电路中电流为0.4A时，电路的总电阻滑动变阻器R2接入电路的阻值故答案为：3；2.5．四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位。20．作图题（4分）（1）根据图甲中所示的实物连接图，在方框中画出电路图。（2）如图乙所示是一种自动测定油箱内油面高度的部分电路，油量表实际上由电压表改装而成，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片．从油量表指针所指刻度就可以知道油箱内油面的高度，若要求当油箱中的油用完时，油量表的示数为零．请用笔画线代替导线，在图中完成电路的设计．【解析】（1）由实物电路图知：灯泡L与电阻R并联，开关S2控制整个电路，开关S1控制灯泡L所在支路，电路图如图所示20\n（2）当油面下降时，滑片P向上运动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律可知，电流将增大；由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大，而电源电压不变，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压减小，所以要将电压表与滑动变阻器并联，才能出现当油面下降时，电压表的示数也减小的情况，且油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零．电路图如下：21．（6分）小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉．同样太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热能力不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究．小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值．记录的数据如表所示．照射时间/min02468101214温度/℃海水31.031.632.132.532.833.033.1沙子31.032.533.834.835.83636.3（1）他用相同的照射时间控制了　　　　　　相同．（2）分析小明探究中收集到的数据，可以发现照射时间相同时，　　　升高的度数高，升高相同的温度时　　　　吸收的热量多，说明　　　　　　的吸热能力强．（选填“沙子”或“海水”）（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从自然气候中举出一个类似的现象：　　　　　　．【解析】（1）用一个的白炽灯照射海水与沙子，用相同的照射时间控制了：海水与沙子吸收的热量相同．（2）由表中实验数据可知，照射时间相同时，沙子升高的度数高；升高相同的温度时，海水需要照射的时间更长，则海水吸收的热量多，说明海水的吸热能力强．（3）在炎热的夏天，沿海地区气候比较凉爽，而内陆地区比较炎热，就是因为内陆地区多砂石，吸热升温快．故答案为：（1）海水与沙子吸收的热量；（2）沙子；海水；海水；（3）在炎热的夏天，沿海地区气候比较凉爽，而内陆地区比较炎热．20\n22．（7分）在“探究电流与电压关系”的实验中：（1）如图所示，用笔画线代替导线，将实物图连接完整．（要求：滑片在最右端时滑动变阻器接入电路中的阻值最大）（2）李阳正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表示数接近电源电压，电流表示数几乎为零，造成这种现象的原因可能是　　　　　　．（3）滑动变阻器在本实验中的作用除保护电路外还可以　　　　　　．（4）请你在设计一个实验表格用来记录实验中测得的数据．【解析】（1）探究电流与电压关系的实验中，电压表应测定值电阻两端电压，由电源为2节干电池组成，即电源电压为3V，所以电压表应使用0﹣3V量程；电路中电流较小，电流表用0-0.6A量程；滑动变阻器串联接入电路，根据滑片在右端时电阻最大，所以应将变阻器左下角接线柱接入电路中，由此连接实物图：（2）闭合开关，电流表示数几乎为零，可能是电路电阻太大；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压几乎全部加在电压表所在部分电路，说明电压表所在部分电路电阻极大，可能的原因是与电压表并联的定值电阻断路，电压表直接串联在电路中；（3）实验中，滑动变阻器除保护电路外还可以改变电阻的大小，从而改变定值电阻两端的电压；（4）实验中要测量不同电压下通过定值电阻的电流大小，设计表格如下：实验次数电流I/（A）电压U/（V）123答案：（1）如上图；（2）定值电阻断路；（3）改变定值电阻两端的电压；（4）表格见上；20\n23．（6分）一个质量为0.25kg的钢刀，加热到560℃，然后把这把钢刀放到30℃、0.5kg的水中，水吸收的热量是6.3×104J，求水温可以升高到的温度。[已知钢的比热容是0.46×103J/（kg•℃），水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]．【解析】水吸收的热量：Q吸=6.3×104J，∵Q吸=cm△t，∴水升高的温度：△t=水温可以升高到的温度t′=t0+△t=30℃+30℃=60℃．答：水温可以升高到的温度是60℃。说明：此题有问题，所给条件有错；钢刀温度降低到60℃，其放出的热量小于6.3×104J。24．（8分）在如图所示的电路中，电源电压U=8V，且保持不变，R1=10Ω，R2=40Ω．试问：（1）若开关S1闭合，S2断开，当滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.2A，此时滑动变阻器R的电阻值为多大？（2）若开关S1、S2均闭合，当滑片P滑到b端时，电流表的示数是多少？【解析】（1）若开关S1闭合，S2断开，当滑片P滑到a端时，分析电路图得，滑动变阻器R和定值电阻R1串联，总电阻R总===40Ω，此时滑动变阻器R的电阻值为R=R总﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω．（2）若开关S1、S2均闭合，当滑片P滑到b端时，分析题意得，电阻R1、R2并联，电流表测量的是干路电流。I1===0.8A，I2===0.2A，电流表示数：I干=I1+I2=0.8A+0.2A=1A．答：（1）此时滑动变阻器R的电阻值为30Ω．（2）电流表的示数是1A．20\n25．（6分）实验桌上有如下器材：电压恒定的电源一个（电源电压约6V），阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，标准电阻箱一个（电路图符号），学生用电压表一个，开关一个和导线若干．小明想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”．（1）小明设计了如图所示的实验电路图．他的方法是：用R1=5Ω的电阻作为电路保护电阻（以免不小心将电阻箱的阻值调至零时，电源被短路），改变电阻箱的阻值，记下每次对应的电压表示数．小明发现，电阻两端的电压与该电阻的阻值并不成正比．请你对小明的实验方法做出评价：　　　　　　．（2）请你根据上述要求选择合适器材，帮助小明画出合理的实验电路图并简述实验步骤．【解析】（1）实验过程中，每次改变电阻箱的阻值时，电路中的总电阻都发生了变化，在电源电压恒定的情况下，电路中的电流发生了变化，因为造成电阻两端的电压与其阻值不成正比；（2）为了保证电路中的电流不变，可考虑使其总电阻保持不变，即可以将三个定值电阻串联同时接入电路，用电压表分别测量它们两端的电压．电路如图．实验步骤：第1步：按电路图连接好电路；第2步：闭合开关S，测量R1两端的电压，记录R1的阻值和电压表示数；第3步：断开开关S，把电压表连接在R2两端．闭合开关S，测量R2两端的电压，记录R2的阻值和电压表示数；第4步：仿照第3步，测量R3两端的电压，记录R3的阻值和相应的电压表示数．故答案为：（1）实验过程中，没有保证通过电阻的电流不变．因为每次改变电阻箱的阻值时，电路中的电流发生了变化．（2）电路图及实验步骤如上所述。20