2022-2023学年河北省石家庄市九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（1-10题单选题，11-13题多选题）
1．下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是（ ）
A．海面上浪花飞溅 B．春天里柳絮飞扬
C．天空中乌云翻滚 D．公园里花香四溢
2．下列情境中通过做功的方式改变内能是（ ）
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
3．水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是（ ）
A．炎热的夏天，在室内地上洒水感到凉爽
B．用水做内燃机的冷却液
C．在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温
D．供暖系统使用热水循环供暖
4．如图所示，开关S闭合时，灯泡L1、L2组成并联电路的是（ ）
A． B．
C． D．
5．甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的场景如图所示，已知丙球带负电。下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两球均带正电
B．甲、乙两球均带负电
C．甲球带正电，乙球一定带负电
D．甲球带负电，乙球可能不带电
6．某智能家政机器人有三种识别启动方式：人脸识别（S1）、指纹识别（S2）、密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，机器人启动（机器人用表示），如图电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图，要使L1与L2串联，在“〇”处接入电流表或电压表，测量电路中的电流和L1两端的电压，以下做法正确的是（ ）
A．a、b均为电流表 B．a为电压表，b为电流表
C．a、b均为电压表 D．a为电流表，b为电压表
8．如图所示的电路，闭合开关S后，只有一只灯泡发光，两电流表示数相等，关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是（ ）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
9．如图所示的电路中，灯L1、L2的阻值分别为R1、R2，且R1＞R2，两开关闭合后，灯L1、L2两端的电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A．U1＜U2 B．U1＝U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2
10．由欧姆定律I＝变形可得R＝，以下说法正确的是（ ）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
（多选）11．下列说法不正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C．1L水和1L酒精混合后总体积小于2L，是扩散现象
D．用燃气灶烧水时，壶内水温度升高的过程中，内能增大
（多选）12．下面是小强对一些电路工作情况进行观察分析得出的判断，其中正确的是（ ）
A．电蚊拍具有灭蚊和照明功能，灭蚊网和照明灯有时同时工作，有时单独工作，它们是并联的
B．马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是串联的
C．抽油烟机装有照明灯和电动机，它们有时同时工作，有时单独工作，它们是并联的
D．一般家庭中都要安装几盏照明灯和其他用电器，使用时互不影响，它们是并联的
（多选）13．如图所示的电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动过程中，下面关于各电表示数变化情况的分析正确的是（ ）
A．电流表A1示数变小
B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数不变
D．电压表V与电流表A2的比值变大
二、填空题
14．如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将 （选填“不变”“变大”或“变小”），此现象间接说明分子间存在 （选填“引力”或“斥力”）。
15．如图所示，酒精通过燃烧将 能转化为内能。加热一段时间后，软木塞飞出过程中，水蒸气的 能转化为软木塞机械能，这与热机的 冲程相似。
16．某太阳能热水器装有200kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到50℃，热水器的水吸收了 J的热量，这是通过 的方式改变了水的内能；若上述这热量由干木柴燃烧提供，则需要完全燃烧 kg的干木柴（不考虑能量损失）。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg]
17．如图所示，只闭合S1，小灯泡L1、L2组成 联电路；断开S1，闭合S2、S3，小灯泡L1、L2组成 联电路；闭合S1、S2，断开S3会造成 短路。
18．如图所示的电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.6A，乙电流表的示数为0.2A，则通过灯L1的电流为 A，通过电路总电流为 A。
19．如图所示电路中，两只相同的灯泡L1、L2，在闭合开关后都能发光。过一会儿，两只灯泡突然都熄灭了，若电路发生的故障是灯L1灯丝断了，则电压表 示数；若电路发生的故障是灯L2灯丝断了，则电压表 示数。（均选填“有”或“无”）
三.实验探究题
20．如图所示是某实验小组探究“影响导体的电阻大小的因素”的实验，请回答：
（1）实验中，通过观察 可以判断导体电阻的大小。
（2）实验时，同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中的AB两点之间，探究情况如表：则选用 两根金属丝，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是： 。
（3）如图乙所示的实验，可探究导体的电阻与 的关系。
标号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
a 铜丝 1 1 较亮
b 镍铬合金丝 1 0.5 最暗
c 铜丝 1 0.5 较暗
d 铜丝 0.5 1 最亮
21．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
（1）用相同的电加热器都加热3min，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对 （选填“水”或“煤油”）加热的时间更长，说明该物质的比热容 。（选填“大”或“小”）
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，则水的温度随时间变化的图像是 （选填“a”或“b”）；由图像可知，煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
22．小明同学做“伏安法测电阻阻值”的实验，实验电路图如图甲所示，请你帮他完成下列问题：
（1）根据电路图用笔划线代替导线，在图中完成实物电路连接。
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （选填“左”或“右”）端；
（3）粗略检查后闭合开关，发现电压表的指针出现反偏现象，出现这种情况的可能原因 （选填“A”或“B”）。
A.电压表量程选小了
B.电压表的正负接线柱接反了
（4）重新连接好电路，闭合开关，小明又发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障为 。
（5）通过三次实验得出的实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.2 0.3
第三次得出的电流如图丙所示，则第三次实验通过导体的电流为 A，根据实验数据得出所测电阻的阻值为 Ω。
四、计算题
23．某物理兴趣小组用燃气热水器给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线（如图所示），若在6min内天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q＝4×107J/m3]求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）6min内需要消耗多少m3的天然气？
24．如图是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，两电表的示数各是多少？
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，此时会发生什么现象？
2022-2023学年河北省石家庄市九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（1-10题单选题，11-13题多选题）
1．下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是（ ）
A．海面上浪花飞溅 B．春天里柳絮飞扬
C．天空中乌云翻滚 D．公园里花香四溢
【分析】物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，但是分子的运动是肉眼看不见的，据此分析。
【解答】解：ABC、海面上浪花飞溅、柳絮飞扬、乌云翻滚是物体的机械运动，故ABC错误；
D、花香四溢是花粉分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，进入人们的鼻孔，人便闻到了香味，故D正确。
故选：D。
【点评】知道扩散现象与分子热运动的特点，能用来解释生活中的现象，是解答的关键，尤其是注意区分分子运动与物体小颗粒的运动。
2．下列情境中通过做功的方式改变内能是（ ）
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
【解答】解：A、吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手，属于热传递改变物体内能，故A错误；
B、冬天，搓手可以使手暖和，属于做功改变物体的内能，故B正确；
C、发烧时，冷毛巾敷额头可以降温，属于热传递改变物体内能，故C错误；
D、夏天，喝冷饮使人感到凉爽，属于热传递的方式改变内能，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查改变物体内能的两种方法是做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的。
3．水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是（ ）
A．炎热的夏天，在室内地上洒水感到凉爽
B．用水做内燃机的冷却液
C．在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温
D．供暖系统使用热水循环供暖
【分析】对水的比热容大的理解：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；
水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。
【解答】解：A、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，符合题意，故A正确；
B、因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做内燃机的冷却液，不符合题意，故B错；
C、在城市里修建人工湖，水增多，因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚，水放出热量，温度降低的少，能调节周围的气温，不符合题意，故C错；
D、因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖，不符合题意，故D错。
故选：A。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
4．如图所示，开关S闭合时，灯泡L1、L2组成并联电路的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】串联电路，电流只有一条路径，各元件之间相互影响；并联电路，电流有多条路径，各元件之间互不影响。据此结合图片进行判断。
【解答】解：A、图中电流只有一条路径，依次经过这两个灯，因此是串联电路，故A不符合题意；
B、图中开关断开时，两灯组成串联电路；开关闭合时，灯L2被短路，故B不符合题意；
C、图中开关闭合时，电流有两条路径，分别经过这两个灯，是并联电路，故C符合题意；
D、图中开关闭合时，灯泡L2被短路，是只有L1的简单电路，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】判断电路的连接方式时，采用的最基本的方法是从电源正极出发数一下有几条电流路径回到负极，只有一条的是串联，有多条的是并联。
5．甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的场景如图所示，已知丙球带负电。下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两球均带正电
B．甲、乙两球均带负电
C．甲球带正电，乙球一定带负电
D．甲球带负电，乙球可能不带电
【分析】已知丙球带负电，由同种电荷相互排斥，判断出甲球的电性，然后结合电荷之间相互作用的特点和带电体的性质进一步判断乙球的带电情况。
【解答】解：
由图知，甲球与丙球靠近时相互排斥，已知丙球带负电，根据同种电荷相互排斥可知，甲球一定带负电；
甲球与乙球靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，乙球可能带正电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以乙球可能不带电；综合分析可知，乙球可能带正电，也可能不带电；
综上所述，D正确。
故选：D。
【点评】该题考查带电物体之间的相互作用，要注意，一个带电的物体吸引另一个物体时，要注意带电体具有能吸引轻小物体的特点。
6．某智能家政机器人有三种识别启动方式：人脸识别（S1）、指纹识别（S2）、密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，机器人启动（机器人用表示），如图电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】串联电路中开关控制整个电路；并联电路中干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路。由此根据只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，机器人启动分析解答。
【解答】解：
由题知，人脸识别（S1）、指纹识别（S2）、密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上，所以ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
7．如图，要使L1与L2串联，在“〇”处接入电流表或电压表，测量电路中的电流和L1两端的电压，以下做法正确的是（ ）
A．a、b均为电流表 B．a为电压表，b为电流表
C．a、b均为电压表 D．a为电流表，b为电压表
【分析】电压表应并联在被测电路两端，如果将电压表串联在电路中，因电压表电阻非常大，则电路中几乎没有电流；
电流表应串联在被测电路中，如果将电流表与被测电路并联，因电流表电阻非常小，则会造成被测用电器短路。
【解答】解：由图可知，a表跟灯泡L1并联，所以a应为电压表；b表串联在电路中，所以b应为电流表，此时L1与L2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量L1两端的电压。
故选：B。
【点评】本题主要考查了对电压表与电流表使用方法的了解，关键要知道：电压表应并联使用，电流表应串联使用。
8．如图所示的电路，闭合开关S后，只有一只灯泡发光，两电流表示数相等，关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是（ ）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
【分析】由图可知，该电路为并联电路，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量灯泡L1的电流；闭合开关S后，只有一只灯泡发光，这说明电路出现了断路现象，根据电流表的示数判定故障的原因。
【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量灯泡L1的电流；闭合开关S后，只有一只灯泡发光，这说明电路出现了断路现象（若灯泡短路，则整个电路会短路，都不发光）；两电流表示数相等，这说明两个电流表测量的是通过一个灯泡的电流，故故障是L2断路。故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的故障，明确并联电路的特点是解题的关键。
9．如图所示的电路中，灯L1、L2的阻值分别为R1、R2，且R1＞R2，两开关闭合后，灯L1、L2两端的电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A．U1＜U2 B．U1＝U2 C．I1＞I2 D．I1＝I2
【分析】（1）闭合开关后两个灯泡并联，并联电路中各个支路两端的电压相等；
（2）已知两个灯泡的电阻大小，根据I＝分析通过两灯泡的电流大小关系。
【解答】解：AB、由图知，闭合开关后两个灯泡并联，由并联电路的电压特点可知两个灯泡两端的电压相等，即U1＝U2，故A错误，B正确；
CD、已知两灯泡的阻值R1＞R2，且U1＝U2，根据I＝可知通过L1的电流小于通过L2的电流，即I1＜I2，故C、D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用，熟练掌握并联电路的电压特点是解题的关键。
10．由欧姆定律I＝变形可得R＝，以下说法正确的是（ ）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【分析】导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得，但是电阻是导体本身的一种性质，与流过的电流和两端的电压无关。
【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，R＝是计算导体电阻大小的一种方法，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对电阻计算式R＝的理解与掌握，我们根据比值定义法定义了电阻，但是电阻是由导体本身的性质决定的，与通过它的电流及两端的电压是无关的，在学习中要注意体会和理解。
（多选）11．下列说法不正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C．1L水和1L酒精混合后总体积小于2L，是扩散现象
D．用燃气灶烧水时，壶内水温度升高的过程中，内能增大
【分析】（1）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；比值越大，则效率越高；
（2）热传递过程中，传递的是热量；
（3）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象说明了分子在不停地运动着，分子间存在空隙；
（4）内能与物体的质量、温度、状态等因素有关。
【解答】解：A、热机消耗的燃料越多，完全燃烧放出的热量越多，但用来做有用功的能量可能更多，使用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比更大，即效率可能更高，故A错误；
B、热传递中，热量总是从温度高（热）的物体传递给温度低（冷）的物体，传递的不是温度，故B错误；
C、1L水和1L酒精混合后，总体积小于2L，是因为分子间存在着间隙，故酒精和水混合后分子互相进入对方后总体积变小，故C正确；
D、用燃气灶烧水时，壶内水温度升高的过程中，内能增大，故D正确。
故选：AB。
【点评】此题考查学生对热机效率的理解、热传递的实质、扩散现象、温度、热量与内能的关系，是中考的热点。
（多选）12．下面是小强对一些电路工作情况进行观察分析得出的判断，其中正确的是（ ）
A．电蚊拍具有灭蚊和照明功能，灭蚊网和照明灯有时同时工作，有时单独工作，它们是并联的
B．马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是串联的
C．抽油烟机装有照明灯和电动机，它们有时同时工作，有时单独工作，它们是并联的
D．一般家庭中都要安装几盏照明灯和其他用电器，使用时互不影响，它们是并联的
【分析】串联电路电流只有一条路径，各用电器互相影响；并联电路电流有多条路径，各用电器互不影响。
【解答】解：A、电蚊拍具有灭蚊和照明功能，灭蚊网和照明灯有时同时工作，有时单独工作，说明互不影响，故它们是并联的，故A正确；
B、马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，但它们互不影响，故它们是并联的，故B错误；
C、抽油烟机装有照明灯和电动机，它们有时同时工作，有时单独工作，说明互不影响，故它们是并联的，故C正确；
D、一般家庭中都要安装几盏照明灯和其他用电器，使用时互不影响，它们是并联的，故D正确。
故选：ACD。
【点评】知道串联电路中各元件互相影响，并联电路中各元件互不影响，是判断串并联电路最直接的方法。
（多选）13．如图所示的电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动过程中，下面关于各电表示数变化情况的分析正确的是（ ）
A．电流表A1示数变小
B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数不变
D．电压表V与电流表A2的比值变大
【分析】由电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表V测电源两端的电压，根据电源的电压不变可知滑片移动时电压表V的示数变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R2支路的电流变化，根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，利用欧姆定律可知通过变阻器R1支路的电流变化，再利用并联电路的电流特点得出干路电流的变化，进一步得出电压表V与电流表A2的比值变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表V测电源两端的电压，
由电源的电压不变可知，滑片移动时电压表V的示数不变，故C正确；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过R2支路的电流不变，即电流表A1的示数不变，故A错误；
在滑片P向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过变阻器R1支路的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表A2示数变小，故B错误；
则电压表V与电流表A2的比值变大，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
二、填空题
14．如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将 变大 （选填“不变”“变大”或“变小”），此现象间接说明分子间存在 引力 （选填“引力”或“斥力”）。
【分析】分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。
【解答】解：
因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
故答案为：变大；引力。
【点评】本题考查物理规律在生产生活中的应用，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
15．如图所示，酒精通过燃烧将 化学 能转化为内能。加热一段时间后，软木塞飞出过程中，水蒸气的 内 能转化为软木塞机械能，这与热机的 做功 冲程相似。
【分析】（1）燃烧属于化学变化，将化学能转化为内能；
（2）热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。
【解答】解：酒精通过燃烧，将化学能转化为内能；
试管内水蒸气将软木塞冲出的过程中，利用内能做功，将水蒸气的内能转化为软木塞机械能，这与热机的做功冲程相似。
故答案为：化学；内；做功。
【点评】本题通过木塞冲出的实验考查了能量转化关系，要知道做功可以改变物体的内能和热机的工作原理，难度不大。
16．某太阳能热水器装有200kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到50℃，热水器的水吸收了 2.52×107 J的热量，这是通过 热传递 的方式改变了水的内能；若上述这热量由干木柴燃烧提供，则需要完全燃烧 0.63 kg的干木柴（不考虑能量损失）。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg]
【分析】（1）利用Q吸＝cm（t﹣t0）可以计算出水吸收的热量；
（2）做功和热传递可以改变物体的内能，做功改变物体内能的实质是其他形式能与内能的相互转化，热传递改变物体的内能的实质是内能的转移；
（3）若水吸收的热量由天然气燃烧提供，则Q放＝Q吸，利用Q放＝Vq可以计算出需要完全燃烧天然气的体积。
【解答】解：（1）热水器中的水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×200kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×107J；
（2）水吸收热量温度升高、内能增大，这是通过热传递的方式改变了水的内能；
（3）若水吸收的热量由天然气燃烧提供，则Q放＝Q吸＝2.52×107J；
由Q放＝Vq可知，需要天然气的体积：
V＝＝＝2.1kg。
故答案为：2.52×107；热传递；2.1。
【点评】本题考查改变内能的方式、吸热公式以及燃料燃烧放热公式的灵活运用，熟记公式是解题的关键，题目比较基础。
17．如图所示，只闭合S1，小灯泡L1、L2组成 串联 联电路；断开S1，闭合S2、S3，小灯泡L1、L2组成 并联 联电路；闭合S1、S2，断开S3会造成 L2 短路。
【分析】根据电流的走向分析，要使两灯泡并联，则电流可分成两条支路，分别经过两个灯泡，然后回到电源负极；
如果将所有开关都闭合，则电流可不经过用电器，由正极出发，直接回到电源的负极，造成短路。
【解答】解：（1）只闭合S1，电流只有一条路径，则电灯L1、L2组成串联电路；
（2）断开S1，闭合S2、S3，电流经开关S2有两条路径，一条经灯泡L1，另一条经灯泡L2、开关S3，则电灯L1、L2组成并联电路；
（3）闭合S1、S2，灯泡L2的两端被导线相连，则会造成L2短路。
故答案为：串联；并联；L2。
【点评】本题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响，是一道基础题；知道串并联的概念，明确各灯泡首尾间的连接方式是解题的关键。
18．如图所示的电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.6A，乙电流表的示数为0.2A，则通过灯L1的电流为 0.4 A，通过电路总电流为 0.6 A。
【分析】由电路图可知，当开关闭合时，两灯泡并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测L2支路的电流，根据两电流表的示数可知通过灯L2的电流和通过电路总电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯L1的电流。
【解答】解：由电路图可知，当开关闭合时，两灯泡并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测L2支路的电流，
由两电流表的示数可知，通过灯L2的电流I2＝0.2A，通过电路总电流I＝0.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过灯L1的电流I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A。
故答案为：0.4；0.6。
【点评】本题考查了并联电路电流特点的应用，分清两电流表测量的电路元件是关键。
19．如图所示电路中，两只相同的灯泡L1、L2，在闭合开关后都能发光。过一会儿，两只灯泡突然都熄灭了，若电路发生的故障是灯L1灯丝断了，则电压表 有 示数；若电路发生的故障是灯L2灯丝断了，则电压表 无 示数。（均选填“有”或“无”）
【分析】电路故障分为短路和断路；根据电路的连接方式判定电流表、电压表示数的变化。
【解答】解：由图可知，灯L1和灯L2串联，电压表测灯L1两端电压；若电路发生的故障是灯L1灯丝断了，则电路中无电流，电流表无示数；此时电压表与电源之间是接通的，所以电压表有示数；
若电路发生的故障是灯L2灯丝断了，电压表的正负接线柱与电源之间是断开的，所以电压表无示数。
故答案为：有；无。
【点评】此题考查了电路故障，要学会使用电流表、电压表来检测电路故障。
三.实验探究题
20．如图所示是某实验小组探究“影响导体的电阻大小的因素”的实验，请回答：
（1）实验中，通过观察 小灯泡的亮度 可以判断导体电阻的大小。
（2）实验时，同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中的AB两点之间，探究情况如表：则选用 a、c 两根金属丝，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是： 在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小 。
（3）如图乙所示的实验，可探究导体的电阻与 温度 的关系。
标号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
a 铜丝 1 1 较亮
b 镍铬合金丝 1 0.5 最暗
c 铜丝 1 0.5 较暗
d 铜丝 0.5 1 最亮
【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，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；
（3）对乙图分析可知，其改变的是电阻丝的温度，据此作答。
【解答】解：（1）将不同的电阻丝接入电路，小灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察小灯泡的亮度来比较电阻大小的，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）要探究导体的电阻与横截面积的关系，应控制长度和导体材料相同，而横截面积不同，因此应将编号为a、c的电阻丝接入电路进行实验；
同时结合表格中记录的小灯泡亮度情况分析可知，在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小；
（3）对乙图分析可知，其通过对电阻丝加热，改变的是电阻丝的温度，而在保证导体的材料、长度和横截面积不变，由此可知其可探究导体的电阻与温度的关系。
故答案为：（1）小灯泡的亮度；（2）a、c；在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小；（3）温度。
【点评】本题是一道考查影响导体电阻大小的因素的探究实验，解题时注意控制变量法和转换法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键。
21．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
（1）用相同的电加热器都加热3min，水吸收的热量 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对 水 （选填“水”或“煤油”）加热的时间更长，说明该物质的比热容 大 。（选填“大”或“小”）
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，则水的温度随时间变化的图像是 a （选填“a”或“b”）；由图像可知，煤油的比热容为 2.1×103 J/（kg ℃）。
【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对水加热的时间更长，水的吸热多；
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；
（3）水的比热容大，根据水和煤油的温度随时间变化的图像知，升高20℃，a的加热时间长，确定a的比热容大，据此分析；
升高20℃可知水和煤油加热时间，得出煤油和水的吸热之比；根据Q＝cmΔt可知在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，据此得出煤油的比热容。
【解答】解：（1）用相同的电加热器都加热3min，根据转换法，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；
（2）根据生活实际，在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对水加热的时间更长，水的吸热多，说明该物质的比热容大；
（3）水的比热容大，根据水和煤油的温度随时间变化的图像知，升高20℃，a的加热时间长，a的比热容大，故水的温度随时间变化的图像是a；
升高20℃，水加热时间为6分钟，煤油加热时间为3分钟，煤油和水的吸热之比为1：2；根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，煤油的比热容为：
c＝×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）等于；（2）水；大；（3）a；2.1×103。
【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和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
22．小明同学做“伏安法测电阻阻值”的实验，实验电路图如图甲所示，请你帮他完成下列问题：
（1）根据电路图用笔划线代替导线，在图中完成实物电路连接。
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到最 左 （选填“左”或“右”）端；
（3）粗略检查后闭合开关，发现电压表的指针出现反偏现象，出现这种情况的可能原因 B （选填“A”或“B”）。
A.电压表量程选小了
B.电压表的正负接线柱接反了
（4）重新连接好电路，闭合开关，小明又发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障为 定值电阻R断路 。
（5）通过三次实验得出的实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.2 0.3
第三次得出的电流如图丙所示，则第三次实验通过导体的电流为 0.4 A，根据实验数据得出所测电阻的阻值为 6 Ω。
【分析】（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处；
（3）电流应从电表正接线柱流入，负接线柱流出，否则电表指针反偏；
（4）闭合开关，小明又发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（5）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R＝求出所测电阻的阻值。
【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱与R串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，最左端；
（3）粗略检查后闭合开关，发现电压表的指针出现反偏现象，说明电压表的正负接线柱接反了，故选：B；
（4）闭合开关，小明又发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障为定值电阻R断路；
（5）第三次得出的电流如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则所测电阻的阻值为：
R3＝＝＝6Ω，
同理：R1＝＝＝6Ω，R2＝＝＝6Ω，
故所测电阻的阻值为：
R＝＝＝6Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）B；（4）定值电阻R断路；（5）0.4；6。
【点评】本题伏安法测电阻阻值的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数和电阻的计算等知识。
四、计算题
23．某物理兴趣小组用燃气热水器给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线（如图所示），若在6min内天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q＝4×107J/m3]求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）6min内需要消耗多少m3的天然气？
【分析】（1）由图知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）根据Q吸＝ηQ放求出天然气放出的热量，利用Q放＝qV可求消耗天然气的体积。
【解答】解：（1）水的质量m＝10kg，加热前水的温度t0＝20℃，加热6min后的温度t＝80℃，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（2）由Q吸＝ηQ放可得，天然气完全燃烧放出的热量为：
Q放＝＝＝3.6×106J；
由Q放＝qV可得，消耗天然气的体积：
V＝＝＝0.09m3，
答：（1）水吸收的热量为2.52×106J；
（2）6min内需要消耗0.09m3的天然气。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，能从水的温度随时间变化的图象搜集有关信息是关键。
24．如图是某同学设计的电子身高测量仪的示意图，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。
（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，两电表的示数各是多少？
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，此时会发生什么现象？
【分析】由电路图可知，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；
（1）根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，只有电阻R1连入电路，根据欧姆定律求出电路中的电流，然后与电流表的量程比较即可判断。
【解答】解：由电路图可知，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；
（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，
根据串联电路中的总电阻等于各分电阻之和可得总电阻：
R＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω，
则电流表示数为：I＝＝＝0.3A，
根据I＝可得两端的电压为：
U2＝IR2＝0.3A×10Ω＝3V，即电压表的示数为3V；
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，变阻器接入电路的电流为零，电压表被短路，则电压表示数为零；
只有电阻R1连入电路，电路中的电流为：
I′＝＝＝0.9A＞0.6A，
故电流超过电流表的量程，会烧坏电流表。
答：（1）当变阻器R2接入电路的阻值是10Ω时，电流表示数为0.3A，电压表示数是3V；
（2）某同学不小心将滑片P滑到了最下端，此时电压表示数为零，会烧坏电流表。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道中等题。
