江西省赣州市经开区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷

2022-2023学年江西省赣州市经开区九年级（上）期末物理试卷一、填空题（共16分，每空1分）1．（2分）如图（甲）所示，炒菜时，燃料燃烧，将化学能转化为能。如图（乙）所示，在海边沙滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧凉爽，这主要是因为海水的比沙子大。2．（2分）在热机的工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是冲程；一台热机飞轮的转速为3600r/min，则这台热机在1s内所做的功是次。3．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些（选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。4．（2分）一个磁信息阅读器.只要将磁卡刷过。检测头中就会产生感应电流，便能得到相应的信息，生活中的信用卡买东西时不需要支付现金，也采用刷卡的形式，这各刷卡的工作原理是利用导体在磁场中做，生活中工作原理与此相似的是。5．（2分）如图所示，甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是，乙表是。6．（2分）在如图的电路中，开关S1和开关S2原来是断开的，如果将开关S1闭合，S2断开，则电压表测量的是两端的电压，如果将开关S2闭合，S1断开，则电压表测量的是两端的电压。7．（2分）两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比U1：U2＝5：3，若将它们并联接在同一电源上，它们两端电压之比U1：U2＝，它们的电功率之比P1：P2＝。8．（2分）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为V，R1的阻值为。二、选择题（共14分，把你认为正确的答案序号填写在题后的括号内，第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题2分。全部选择正确得3分.不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）9．（2分）以下估测符合生活实际的是（）A．家用电冰箱的电流约为2A B．电动车骑行时电压为220V C．手机电池的电压约为3.7V D．手电筒中的电流约为20mA10．（2分）如图所示，对四幅图解释合理的是（）A．如图：磁场能产生电流 B．如图：闭合开关，小磁针N极向右偏转 C．如图：这个装置的实验原理，应用于制造电动机 D．如图：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强11．（2分）如图所示，电路中电源电压不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变大，电流表示数变大 B．电压表的示数变大，电流表示数不变 C．电压表的示数不变，电流表示数变大 D．电压表的示数不变，电流表示数不变12．（2分）在如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯都不亮，电压表有示数，电流表无示数，则该电路故障可能是（）A．灯泡L1开路 B．灯泡L2开路 C．灯泡L2短路 D．电流表短路（多选）13．（3分）物理知识的应用，体现在生活中的各方面，下列说法正确的是（）A．“八月桂花飘香”说明分子在不停地做无规则运动 B．加油站内禁止使用塑料桶盛装汽油是为了防止因摩擦起电引起火灾 C．热机应用广泛，它是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置 D．英语听力测试时，各考场扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是串联（多选）14．（3分）如图是由电磁铁P等构成的空气开关原理图。下列说法正确的是（）A．当电路中电流方向如图所示时，电磁铁P的右端为S极 B．当电路中存在断路时，电磁铁吸引衔铁Q，使衔铁Q转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路 C．当电路中存在短路时，电磁铁吸引衔铁Q，使衔铁Q转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路 D．当电路总功率过大时，电磁铁吸引衔铁Q，使衔铁Q转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路三、计算题（共22分，第15.16小题各7分，第17小题8分）15．（7分）为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？16．（7分）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化）（1）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值。17．（8分）如图甲所示的电路中，电源电压为24V且保持不变，小灯泡的额定电压为24V，且I﹣U图象如图乙所示。（1）求小灯泡正常发光时的阻值。（2）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，求电阻R1的阻值。（3）当开关S1、S2都断开时，小灯泡的实际功率为3.6W，求电阻R2在1min内产生的热量。四、实验与探究题（共28分，每小题7分）18．（7分）亲爱的同学，请你运用所学物理知识解答下面的问题。（1）如图1所示，为多用途“演示教学电表”的接线情况，此时所测的物理量是，测量范围是，示数为。（2）如图2所示，这是某地区的一种仪表，它是表，尝试将表盘度数填入横线上。（3）许多基本仪器制作时都运用了转换的思路，将不易观测的量转换为易观测的量。请将表格填写完整。仪器名称工作原理制作思路温度计液体的热胀冷缩将温度的高低转换为液柱的长短电流表19．（7分）为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：（1）要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的测量工具是、。（2）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质。（3）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量（大于/小于）沙子吸收的热量。质量/g温度升高10℃所需要的时间/s温度升高20℃所需要的时间/s温度升高30℃所需要的时间/s沙子306489124水3096163220（4）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，（沙子/水）升高的温度更高。（5）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）结论不符，你认为可能的原因是：。（6）关于实验的变量控制，下列说法中不正确的是。A.酒精灯火焰的大小相同B.火焰与烧杯底距离相等C.烧杯分别装入等体积的水和沙子D.使用相同的烧杯20．（7分）如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。这种实验方法叫。下面实验也用这种实验方法的是。A．认识电压时，我们用水压来类比B．用光线来描述光通过的路径C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多。（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多。21．（7分）按照如图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干。（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成。A、电流表烧坏B、电压表烧坏C、小电灯烧坏D、小电灯不亮（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是。（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表。电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯P/W2.00.202.50.223.00.253.80.304.50.32①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为W，还可得出关于灯丝电阻的结论是。②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为Ω。③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为W。

2022-2023学年江西省赣州市经开区九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、填空题（共16分，每空1分）1．（2分）如图（甲）所示，炒菜时，燃料燃烧，将化学能转化为内能。如图（乙）所示，在海边沙滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧凉爽，这主要是因为海水的比热容比沙子大。【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量时，水的温度变化小。【解答】解：（1）炒菜时，燃料燃烧的过程，是将化学能转化为内能的过程；（2）炎热的盛夏，水和沙子同时接受阳光的照射，可谓加热条件相同，在相同时间内，物质所吸收到的热量是相同的，因为水的比热容大，水的温度升高的慢，所以我们会感到沙子滚烫，而海水依旧凉爽。故答案为：内；比热容。【点评】本题主要考查物体内能的改变，以及学生对水的比热容大的特点在生活中的应用的了解和掌握，是一道基础题。2．（2分）在热机的工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程；一台热机飞轮的转速为3600r/min，则这台热机在1s内所做的功是30次。【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能、压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。【解答】解：在压缩冲程中，是机械能转化为内能；飞轮转速是3600r/min＝60r/s，因一个工作循环飞轮转2圈，做功一次，所以每秒可以做功30次。故答案为：压缩；30。【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。3．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为玻璃棒的一些电子（选填“质子”“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带了电，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以玻璃棒能吸起地上的羽毛。【分析】用摩擦的方法使物体带电的方式叫摩擦起电，摩擦起电实质是电子的转移；带电体具有吸引轻小物体的性质。【解答】解：与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；带电体具有吸引轻小物体的性质，所以玻璃棒靠近轻质羽毛，羽毛能被吸引。故答案为：电子；吸引轻小物体。【点评】此题考查了摩擦起电实质以及带电体的性质，属于基础性题目。4．（2分）一个磁信息阅读器.只要将磁卡刷过。检测头中就会产生感应电流，便能得到相应的信息，生活中的信用卡买东西时不需要支付现金，也采用刷卡的形式，这各刷卡的工作原理是利用导体在磁场中做切割磁感线运动，生活中工作原理与此相似的是发电机。【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生电流，这是电磁感应现象。【解答】解：刷卡时，相当于闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生电流，这是电磁感应现象，发电机、话筒利用了该原理。故答案为：切割磁感线运动；发电机。【点评】本题考查了电磁感应现象，属于基础题。5．（2分）如图所示，甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是电压表，乙表是电流表。【分析】电压表并联在电路中，在电路中可以看作开路；电流表必须串联在电路中，在电路中相当于导线；电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联，因此根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题。【解答】解：由电路图可知，当开关S闭合后，若乙是电流表、甲是电压表，两电阻首首相连、尾尾相连，两电阻R1、R2并联；故答案为：电压表；电流表。【点评】此题主要考查电流表和电压表的连接方式以及在电路中的作用，并会设计串并联电路。6．（2分）在如图的电路中，开关S1和开关S2原来是断开的，如果将开关S1闭合，S2断开，则电压表测量的是L1两端的电压，如果将开关S2闭合，S1断开，则电压表测量的是电源两端的电压。【分析】根据开关不同组合时，根据电压表与被测电路并联进行判断。【解答】解：当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测量L1两端电压；当S1断开、S2闭合时，灯泡串联，电压表测量电源电压。故答案为：L1；电源。【点评】本题考查了电压表的使用以及电路的识别，属于基础题。7．（2分）两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比U1：U2＝5：3，若将它们并联接在同一电源上，它们两端电压之比U1：U2＝1：1，它们的电功率之比P1：P2＝3：5。【分析】（1）两电阻串联时通过它们的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻的阻值之比；（2）两电阻并联接在同一电源上时，根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压之比，根据P＝求出两电阻的电功率之比。【解答】解：两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比：＝＝＝；两电阻并联接在同一电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压之比为1：1，由P＝可得，两电阻的电功率之比：＝＝＝。故答案为：1：1；3：5。【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，计算过程要注意各量之间的关系，不要颠倒。8．（2分）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为3V，R1的阻值为5Ω。【分析】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。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，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，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出答案。【解答】解：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。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，由I＝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，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+2V，因电源的电压不变，所以，0.6A×R1＝0.2A×R1+2V，解得：R1＝5Ω，电源的电压U＝0.6A×R1＝0.6A×5Ω＝3V。故答案为：3；5Ω。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。二、选择题（共14分，把你认为正确的答案序号填写在题后的括号内，第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题2分。全部选择正确得3分.不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）9．（2分）以下估测符合生活实际的是（）A．家用电冰箱的电流约为2A B．电动车骑行时电压为220V C．手机电池的电压约为3.7V D．手电筒中的电流约为20mA【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的数据，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。【解答】解：A.家用电冰箱的电流约为1A，故A不符合实际；B.电动车骑行时电压通常不超过60V，故B不符合实际；C.手机电池的电压约为3.7V，故C符合实际；D.手电筒中的电流约为0.2A＝200mA，故D不符合实际。故选：C。【点评】对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测，是初中学生需要掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力。10．（2分）如图所示，对四幅图解释合理的是（）A．如图：磁场能产生电流 B．如图：闭合开关，小磁针N极向右偏转 C．如图：这个装置的实验原理，应用于制造电动机 D．如图：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强【分析】（1）奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场；（2）根据安培定则先判断出通电螺线管的N极，然后根据磁感线方向判断出小磁针N极的指向；（3）发电机是根据电磁感应原理工作的，工作时将机械能转化为电能；（4）电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少和电流的大小有关，当电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。【解答】解：A、该实验是奥斯特实验，表明电流周围存在磁场，故A错误；B、闭合开关，通电螺线管中的电流方向是“右上左下”，根据安培定则可知，螺线管的左端是N极，磁感线从N极出发经过小磁针时方向是向左的，则小磁针N极将向左偏转，故B错误；C、该实验是探究电磁感应现象的实验装置，该装置的实验原理应用于制造发电机，电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，故C错误；D、由图可知，两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同，在电流相同的情况下，匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多，表明线圈匝数越多，磁性越强，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了电流的磁效应、通电螺线管的磁场及安培定则、发电机的原理、影响电磁铁磁性强弱的因素，其中选项C一定要注意，要能正确识别实验装置属于发电机原理还是属于电动机原理，二者的因果关系是不同的，发电机是“先动后电”，电动机是“先电后动”。11．（2分）如图所示，电路中电源电压不变，闭合开关S后，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变大，电流表示数变大 B．电压表的示数变大，电流表示数不变 C．电压表的示数不变，电流表示数变大 D．电压表的示数不变，电流表示数不变【分析】由电路图可知，开关闭合后，两灯泡并联，电压表测并联电压，即电源电压，电流表测干路电流；根据并联电路特点、欧姆定律分析答题。【解答】解：（1）由电路图可知，电压表测电源电压，闭合开关后，电源电压不变，则电压表示数不变，故AB错误；（2）由电路图可知，闭合开关后，两灯泡并联，电路总电阻变小，由欧姆定律可知，电路总电流变大，电流表测干路电流，因此电流表示数变大，故C正确，D错误。故选：C。【点评】本题是一道电流动态分析题，分析清楚电路结构、熟练应用并联电路特点即可正确解题。12．（2分）在如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯都不亮，电压表有示数，电流表无示数，则该电路故障可能是（）A．灯泡L1开路 B．灯泡L2开路 C．灯泡L2短路 D．电流表短路【分析】由图可知，两灯串联；两个灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路现象；电压表有示数，说明电压表到电源两极是连通的，所以在L1处有断路故障。【解答】解：由图可知，两灯串联，电压表测量L1两端的电压；闭合开关S后，L1、L2都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路现象；电压表有示数，说明电压表两端能与电源两极连通，灯泡L2是完好的，所以故障原因是L1开路。故A正确。故选：A。【点评】根据电压表的示数判断电路故障：若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，与电压表并联的用电器可能有断路故障；若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通。（多选）13．（3分）物理知识的应用，体现在生活中的各方面，下列说法正确的是（）A．“八月桂花飘香”说明分子在不停地做无规则运动 B．加油站内禁止使用塑料桶盛装汽油是为了防止因摩擦起电引起火灾 C．热机应用广泛，它是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置 D．英语听力测试时，各考场扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是串联【分析】（1）一切物质的分子都在不停地做无规则运动；（2）塑料桶和汽油摩擦会使塑料桶和汽油带电，这些电荷如果不能及时导走，会引起爆炸；（3）热机是把内能转化为机械能的装置；（4）并联的各电路元件互不影响，各电路元件能独立工作；串联的各电路元件相互影响，各电路元件不能独立工作。【解答】解：A．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，八月桂花飘香说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；B．塑料桶和汽油摩擦会使塑料桶和汽油带电，由于塑料桶是绝缘体，电荷不能及时导走，会产生放电现象，酿成火灾，故B正确；C．热机通过燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为内能，再通过燃气膨胀做功转化为机械能，故C正确；D．各考场的有线扬声器是不能相互影响的，必须能够独立工作，所以它们之间是并联的，故D错误。故选：ABC。【点评】本题考查了分子热运动、摩擦起电、热机、串并联电路的判断等知识点，综合性强。（多选）14．（3分）如图是由电磁铁P等构成的空气开关原理图。下列说法正确的是（）A．当电路中电流方向如图所示时，电磁铁P的右端为S极 B．当电路中存在断路时，电磁铁吸引衔铁Q，使衔铁Q转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路 C．当电路中存在短路时，电磁铁吸引衔铁Q，使衔铁Q转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路 D．当电路总功率过大时，电磁铁吸引衔铁Q，使衔铁Q转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路【分析】（1）利用安培定则分析作出判断。（2）当电路中存在断路时，根据电磁铁磁性的有无分析。（3）家庭电路中电流过大的原因有：一是短路；二是用电器总功率过大；电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用。【解答】解：A、根据图示可知，电流从左侧流入，根据安培定则可以判断电磁铁的右端为N极，故A错误；B、当电路中存在断路时，电路中无电流，电磁铁不具有磁性，衔铁Q不动，闸刀S不会开启，故B错误；CD、因为家庭电路中电流过大的原因有：短路或总功率过大。因此无论什么原因导致电流过大时，电磁铁的磁性都会增强，则吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，故CD正确。故选：CD。【点评】本题考查了家庭电路中电流过大的原因以及电流的大小可以影响电磁铁的磁性强弱，更重要的是要学会读图分析电磁继电器的工作过程。三、计算题（共22分，第15.16小题各7分，第17小题8分）15．（7分）为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？【分析】（1）利用Q放＝mq求整瓶液化气完全燃烧放出的热量；（2）由题知，Q吸＝40%×Q放，知道水的温度变化、水的比热容，再利用Q吸＝cmΔt求水的质量。【解答】解：（1）10kg液化气完全燃烧释放热量：Q放＝m气q＝10kg×4.2×107J/kg＝4.2×108J；（2）由题知，Q吸＝40%×Q放＝40%×4.2×108J＝1.68×108J，1标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，由Q吸＝cmΔt得水的质量：m水＝＝＝500kg。答：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2×108J；（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将500kg质量的水烧开。【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq和效率公式的掌握和运用，利用好条件“Q吸＝40%×Q放”是本题的关键。16．（7分）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化）（1）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值。【分析】（1）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与L串联，额定电压下灯泡正常发光，据此可知灯泡两端的电压和电路中的电流，根据欧姆定律求出R1两端电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（2）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用欧姆定律求出R2的阻值。【解答】解：（1）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与L串联，小灯泡L正常发光，所以，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路电流I＝IL＝0.3A，由I＝可得，R1两端电压：U1＝I1R1＝0.3A×25Ω＝7.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UL+U1＝2.5V+7.5V＝10V；（2）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流：I1′＝＝＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2＝I′﹣I1′＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，则R2的阻值：R2＝＝＝50Ω。答：（1）电源电压为10V；（2）R2的阻值为50Ω。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的结构和知道灯泡正常发光时的电压等于额定电压是关键。17．（8分）如图甲所示的电路中，电源电压为24V且保持不变，小灯泡的额定电压为24V，且I﹣U图象如图乙所示。（1）求小灯泡正常发光时的阻值。（2）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，求电阻R1的阻值。（3）当开关S1、S2都断开时，小灯泡的实际功率为3.6W，求电阻R2在1min内产生的热量。【分析】（1）由图乙I﹣U图象找出灯泡额定电压对应的电流，然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；（2）当开关S1、S2都闭合时，灯泡L与R1并联，电流表测量干路电流，由于灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由图象读出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过的电流，由欧姆定律求出电阻R1的阻值。（3）当开关S1、S2都断开时，灯泡L与R2串联，由图象读出小灯泡的实际功率为3.6W时的电压和电流值，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，利用Q＝W＝UIt求出电阻R2在1min内产生的热量。【解答】解：（1）由I﹣U图象可知，灯泡正常发光时两端的电压UL＝24V，通过灯泡的电流IL＝0.4A，由I＝可得：灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝60Ω；（2）当开关S1、S2都闭合时，灯泡L与R1并联，电流表测量干路电流，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，所以灯泡正常发光，则通过灯泡的电流为IL＝0.4A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：I1＝I﹣IL＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，由I＝可得：R1＝＝＝120Ω；（3）当开关S1、S2都断开时，灯泡L与R2串联；由图象可知，小灯泡的实际功率为3.6W时，小灯泡两端电压和电流值分别为：UL′＝12V，电路中的电流I′＝0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻R2两端的电压：U2＝U﹣UL′＝24V﹣12V＝12V，电阻R2在1min内产生的热量：Q2＝W2＝U2I′t＝12V×0.3A×60s＝216J。答：（1）小灯泡正常发光时的阻值为60Ω。（2）电阻R1的阻值为120Ω。（3）电阻R2在1min内产生的热量为216J。【点评】本题考查串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用，分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提，关键是知道灯泡的电阻是变化，必须由I﹣U图象找出实际功率为3.6W时所对应的电压、电流。四、实验与探究题（共28分，每小题7分）18．（7分）亲爱的同学，请你运用所学物理知识解答下面的问题。（1）如图1所示，为多用途“演示教学电表”的接线情况，此时所测的物理量是电压，测量范围是0～2.5A，示数为1A。（2）如图2所示，这是某地区的一种仪表，它是电能表，尝试将表盘度数填入横线上6112.1kW•h。（3）许多基本仪器制作时都运用了转换的思路，将不易观测的量转换为易观测的量。请将表格填写完整。仪器名称工作原理制作思路温度计液体的热胀冷缩将温度的高低转换为液柱的长短电流表通电导体在磁场中受力运动将电流的大小转换为指针偏转角度的大小【分析】（1）由图根据接线柱使用情况判断所测的物理量，根据选用的量程确定分度值读数。（2）根据电能的单位、电能表的读数方法分析。（3）电流表将电流的大小转换为指针偏转的角度。【解答】解：（1）由图可知，电表的接在“﹣”和“2.5A”两接线柱上，所测的物理量是电流，量程为0～2.5A；刻度盘上分成5大格，所以每大格0.5A，一大格分成了5小格，所以分度值为0.1A，读数为1A。（2）图2中有单位kW•h，可知是电能表。最后面一个是小数点部分；根据指针的位置可得其示数为6112.1kW•h。（3）电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，电流表将电流的大小转换为指针偏转角度的大小。故答案为：（1）电压；0～2.5A；1A；（2）电能；6112.1kW•h；（3）通电导体在磁场中受力运动；将电流的大小转换为指针偏转角度的大小。【点评】此题通过日常所见的现象考查了有关指针测量仪器的读数及转换法在电流表和温度计中的应用。19．（7分）为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：（1）要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的测量工具是秒表、天平。（2）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。（3）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量大于（大于/小于）沙子吸收的热量。质量/g温度升高10℃所需要的时间/s温度升高20℃所需要的时间/s温度升高30℃所需要的时间/s沙子306489124水3096163220（4）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子（沙子/水）升高的温度更高。（5）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）结论不符，你认为可能的原因是：沙子受热不均匀。（6）关于实验的变量控制，下列说法中不正确的是C。A.酒精灯火焰的大小相同B.火焰与烧杯底距离相等C.烧杯分别装入等体积的水和沙子D.使用相同的烧杯【分析】（1）实验需要测量水与沙子的加热时间和质量大小，需要用到秒表和天平；（2）利用转换法，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；（3）运用转换法，根据加热时间进行比较；（4）水的吸热能力比沙子强，据此分析；（5）根据水和沙子的性质进行分析；（6）根据控制变量法回答。【解答】解：（1）用加热时间的长短表示吸收热量的多少，要用到秒表；实验需使水和沙子质量相同，需要用到天平；（2）在此实验中，由于物质吸收的热量无法直接观察或测量，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，运用了转换法；（3）分析实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间比沙子长，则水吸收的热量大于沙子吸收的热量；（4）由于水的吸热能力比沙子强，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；（5）由于水是液体，沙子是固体，故水加热时受热均匀，沙子受热不均匀，导致与（3）结论不符；（6）该实验采用控制变量法，加热时要控制酒精灯火焰大小相同、火焰与烧杯底距离相等、使用相同的烧杯装入等质量的水和沙子，由于水和沙子的密度不同，所以体积不同，故C错误，ABD正确，故选：C。故答案为：（1）秒表；天平；（2）吸收热量的多少；（3）大于；（4）沙子；（5）沙子受热不均匀；（6）C。【点评】“比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验。此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力。20．（7分）如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。（1）实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。这种实验方法叫转换法。下面实验也用这种实验方法的是C。A．认识电压时，我们用水压来类比B．用光线来描述光通过的路径C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，通电一段时间，b（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多。（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通电一段时间，c（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多。【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可给等量的气体加热，根据热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管中液面的高度差越大，采用了转换法；逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；（2）（3）电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素不变，根据串联、并联电路电流的规律结合Q＝I2Rt分析。【解答】解：（1）实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；A、认识电压时，我们用水压来类比，采用的是类比法；B、用光线来描述光通过的路径，采用的是模型法；C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过水花来体现，运用了转换法；D、水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远，如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；本实验用到了实验推理的研究方法；故选：C；（2）图甲中，两容器内的电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而5Ω＜10Ω，故甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系；通电一段时间，根据Q＝I2Rt，b容器中电流产生的热量较多；（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，故探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，根据Q＝I2Rt，c容器中电流产生的热量多。故答案为：（1）液面高度差；转换法；C；（2）电阻；b；（3）电流；c。【点评】本题研究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”，考查控制变量法、类比法、模型法和转换法及串联、并联电路的规律和焦耳定律的运用。21．（7分）按照如图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用