2022-2023学年安徽省芜湖市无为六中九年级（上）月考物理试卷（12月份）
一、填空题（每空2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1．（2分）如图所示展示了电流三大效应之一“电流的化学效应”：把A、B两根碳棒分别与电源两极连接后插入盐水中（A、B在盐水中没有接触，其中B接电源正极），盐水中的负电荷向B移动，正电荷向A移动，这种现象可以用 的规律解释。
2．（2分）如图所示，沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100N N。（g＝10N/kg）
3．（2分）变阻器靠改变连入电路中电阻线的 来改变电阻，从而改变电路中的电流。
4．（2分）如图所示电源电压为5V，R1＝5Ω，R2＝10Ω，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定 。
5．（2分）如图所示，2018年2月8日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射“嫦娥四号”月球探测器，已知液氢的热值为1.43×108J/kg，该热值表示的物理含义是 。
6．（2分）如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，其底座中的电动机将空气从进风口吸入，感觉吹出的空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功 （选填“增大”或“减小”）。
7．（2分）如图所示，显示的是汽油机的冲程，一单缸四冲程汽油机的曲轴转速为600r/min，这台汽油机的功率为 W。
8．（2分）把标有“1A6W”的L1和“2A6W”的L2两个灯泡并联接入电路中，如图所示，让其中一个灯泡正常发光，则两灯泡消耗的实际功率之和为 W．（假设灯泡的电阻不变）
9．（2分）LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V，5W”的LED灯与一个“220V，60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V，30天消耗的电能是 kW h。
10．（2分）有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲所示。电源电压为24V，灯泡正常发光的电压为24V，使灯泡两端的电压为12V，滑动变阻器R连入电路的阻值是 Ω。
二、选择题（每题2分）进14分：每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的标号填入题后的括号内）
11．（2分）如图所示电路的电源电压保持不变，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω。开关S闭合后，电压表的示数为4V，则电源电压为（ ）
A．6V B．8V C．12V D．16V
12．（2分）下列说法中，正确的是（ ）
A．内能较大的物体所含有的热量较多
B．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体多
C．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D．物体的内能增大时，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功
13．（2分）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（ ）
A．0.3A B．0.6A C．0.9A D．1.2A
14．（2分）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（ ）
A．电流表A1的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大
15．（2分）如图所示，验电器甲带负电，箔片张开一定的角度，用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器，则下列有关判断正确的是（ ）
A．电流方向为甲→乙，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大
B．电流方向为乙→甲，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大
C．电流方向为乙→甲，甲、乙张角不变
D．电流方向为甲→乙，甲、乙张角减小
16．（2分）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（ ）
A．4：3 B．3：4 C．5：4 D．4：5
17．（2分）合肥市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”，某同学按如图a所示连接电路。闭合开关后，用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压，关于在实验过程中出现的情况，下列说法正确的是（ ）
A．实验操作、读数正确，三次测量结果可能会出现Uac≠Uab+Ubc
B．测出Uab间电压后，保持b不动，将a改接到c，可以测出Ubc
C．连接好电路，闭合开关后电压表示数如图b所示的情况，必须将电压表校零
D．实验时电压表示数Uab＝Uac，且示数不为0，一定是a、b之间发生了断路
三、实验题（每空2分，共16分）
18．（4分）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于 状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是 。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）
（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究 。
19．（4分）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 图。
20．（8分）在“探究电流与电阻的关系”实验中：（进行实验与收集证据）
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），电路中的电流变大。
（2）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，此时电流表示数如图乙所示。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为 V。当把30Ω的定值电阻接入电路中时，小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大阻值 （选填“过大”或“过小”）。
（3）根据实验数据绘制出如图丙所示的图像。
（分析论证）通过图像可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解
21．（6分）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某热水器接收太阳的平均辐射功率为P＝3500W，当太阳照射时间为1.8×104s，将120kg初温为20℃的水升高到70℃
求：（1）水吸收的热量Q
（2）热水器接收到太阳的能量W
（3）该热水器的效率
22．（6分）如图所示，斜面长s＝2m，高h＝0.5m，长度a＝50cm，宽度b＝20cm，用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时，用时15s（忽略绳子重力，g取10N/kg）。求：
（1）长方体模具的密度；
（2）匀速拉动物体的过程中，拉力的功率；
（3）斜面的机械效率。
23．（8分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω．当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大电阻值。
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
2022-2023学年安徽省芜湖市无为六中九年级（上）月考物理试卷（12月份）
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1．（2分）如图所示展示了电流三大效应之一“电流的化学效应”：把A、B两根碳棒分别与电源两极连接后插入盐水中（A、B在盐水中没有接触，其中B接电源正极），盐水中的负电荷向B移动，正电荷向A移动，这种现象可以用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 的规律解释。
【答案】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
【分析】负电荷向B移动，正电荷向A移动，出现了正负电荷“分离”的现象，这种现象可以用电荷之间作用的规律解释。
【解答】解：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，正电荷向负极A移动。
故答案为：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律，属于基础题。
2．（2分）如图所示，沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100N 40 N。（g＝10N/kg）
【答案】40
【分析】利用W＝Gh＝mgh求出有用功，利用W＝Fs求出总功，总功减去有用功等于额外功，利用效率公式求出斜面的机械效率，利用W＝fs求出摩擦力的大小。
【解答】解：有用功：W有＝Gh＝mgh＝12kg×10N/kg×1m＝120J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×2m＝200J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝200J﹣120J＝80J，
摩擦力的大小：f＝＝40N。
故答案为：40。
【点评】本题考查了使用斜面时功和摩擦力的计算等，关键是知道克服摩擦力做的功即为额外功。
3．（2分）变阻器靠改变连入电路中电阻线的 长度 来改变电阻，从而改变电路中的电流。
【答案】长度。
【分析】变阻器是通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻大小的。
【解答】解：变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。
故答案为：长度。
【点评】本题考查了滑动变阻器的工作原理，属于基础题。
4．（2分）如图所示电源电压为5V，R1＝5Ω，R2＝10Ω，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定 1A 。
【答案】1A。
【分析】假设两电阻是串联，分析出现的现象，确定是否符合题意，从而确定电路的连接；
分析电路的连接，根据并联电路的规律和欧姆定律求电流大小。
【解答】解：由于电压表内阻很大，在电路中可看作断路，在电路中可看作一根导线；
若两电阻串联，根据电流的流向可知，甲应为电压表，则R1短路，电流表无示数；
则两电阻只能是并联，乙只能为电压表，示数为5V；
甲只能为电流表，甲测通过R8的电流，
根据并联电路电压的规律和欧姆定律，甲电流表的示数：I＝＝。
故答案为：1A。
【点评】本题考串联、并联电路的特点及欧姆定律的运用，关键是正确判断电路的连接。
5．（2分）如图所示，2018年2月8日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射“嫦娥四号”月球探测器，已知液氢的热值为1.43×108J/kg，该热值表示的物理含义是 1kg液氢完全燃烧放出的热量是1.43×108J 。
【答案】见试题解答内容
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值；
【解答】解：
液氢的热值是1.43×108J/kg，表示的物理意义是4kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.43×108J。
故答案为：7kg液氢完全燃烧放出的热量是1.43×108J。
【点评】此题主要考查的是学生对热值概念及其物理意义的理解和掌握，基础性题目。
6．（2分）如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，其底座中的电动机将空气从进风口吸入，感觉吹出的空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功 减小 （选填“增大”或“减小”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低。
【解答】解：如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，吸入的空气经压缩后再从圆环空腔上的细缝中高速吹出，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，温度降低。
故答案为：减小。
【点评】本题考查改变内能的方法，是一道基础题。
7．（2分）如图所示，显示的是汽油机的冲程，一单缸四冲程汽油机的曲轴转速为600r/min，这台汽油机的功率为 7500 W。
【答案】见试题解答内容
【分析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出活塞所做的功，然后利用P＝求出功率。
【解答】解：汽油机飞轮转速是600r/min，每分钟飞轮转动600圈，对外做功300次。
做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，
1min做功W＝1500J×300＝4.4×105J，
这台汽油机的功率为：
P＝＝＝7500W；
故答案为：7500。
【点评】解决此题要知道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，记住相关数据是解题的关键。
8．（2分）把标有“1A6W”的L1和“2A6W”的L2两个灯泡并联接入电路中，如图所示，让其中一个灯泡正常发光，则两灯泡消耗的实际功率之和为 7.5 W．（假设灯泡的电阻不变）
【答案】见试题解答内容
【分析】知道两灯泡的额定电流和额定功率，根据P＝UI求出两灯泡的额定电压，两灯泡并联时它们两端的电压相等，电路的电压为两灯泡额定电压中较小的，根据欧姆定律求出不能正常发光灯泡的电阻，根据P＝UI＝，求出不能正常发光灯泡的实际功率，两灯泡功率之和即为电路消耗的总功率。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电压分别为：
U1＝＝＝7V，U2＝＝＝6V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且让其中一个灯泡正常发光，
所以，电路两端的电压U＝U2＝3V，此时L8正常发光，则L2的实际功率为6W，
由I＝可知6的电阻：R1＝＝＝3Ω，
此时L1的实际功率：P1实＝＝＝1.7W，
两灯消耗的实际总功率：P＝P1实+P2实＝2.5W+6W＝4.5W。
故答案为：7.3。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意两灯泡并联时电路两端的最大电压为两灯泡额定电压中较小的。
9．（2分）LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V，5W”的LED灯与一个“220V，60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V，30天消耗的电能是 7.2 kW h。
【答案】7.2。
【分析】灯泡正常发光时实际功率等于额定功率，已知额定功率和工作时间，利用公式W＝Pt得到消耗的电能。
【解答】解：由P＝可得
W＝Pt＝60×10﹣3kW×4×30h＝5.2kW h。
故答案为：7.2。
【点评】此题考查了电能的计算，是一道基础题，难度不大。注意正确进行单位换算。
10．（2分）有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲所示。电源电压为24V，灯泡正常发光的电压为24V，使灯泡两端的电压为12V，滑动变阻器R连入电路的阻值是 40 Ω。
【答案】40。
【分析】闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，由图可知灯泡两端的电压为12V时通过的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值。
【解答】解：闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，
由图乙可知，当灯泡两端的电压为12V时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V，
因串联电路中各处的电流相等，所以滑动变阻器R连入电路的阻值为：R＝＝。
故答案为：40。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
二、选择题（每题2分）进14分：每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的标号填入题后的括号内）
11．（2分）如图所示电路的电源电压保持不变，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω。开关S闭合后，电压表的示数为4V，则电源电压为（ ）
A．6V B．8V C．12V D．16V
【答案】C
【分析】由电路图可知，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压；根据串联电路电流规律和欧姆定律求出电路电流，再根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电源电压。
【解答】解：
由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R1两端的电压；
因串联电路处处电流相等，所以电路电流：I＝I1＝＝＝5.4A，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以由I＝，电源电压：U＝IR＝I（R1+R8）＝0.4A×（10Ω+20Ω）＝12V。
故选：C。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和串联电路的特点，属于对基础知识的考查。
12．（2分）下列说法中，正确的是（ ）
A．内能较大的物体所含有的热量较多
B．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体多
C．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D．物体的内能增大时，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功
【答案】D
【分析】（1）在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量；
（2）内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，物体的内能与物体的质量、温度和状态有关；
（3）热传递的条件是：物体之间存在着温度差；
（4）改变物体内能的方法：一是热传递，二是做功。
【解答】解：
A、热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰；
B、物体的内能不仅与物体的温度有关、状态有关，故B错误；
C、热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故C错误；
D、物体的内能增大时，也可能是外界对物体做了功。
故选：D。
【点评】特别注意：热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。只能说吸收或放出热量，热量传递等。
13．（2分）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（ ）
A．0.3A B．0.6A C．0.9A D．1.2A
【答案】C
【分析】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数，然后结合R3＝0、R3的取值非常大时得出电流表示数的变化范围，然后得出答案。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R7与R3串联，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，由I＝，电源的电压：
U＝Ia（R1+R2）＝0.6A×（12Ω+R8），
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R3与R3串联，电流表测电路中的电流，
则电流表的示数：
Ib＝＝＝＝0.6A+，
当R3＝8时，Ib＝0.6A+＝1.2A，
当R7的取值非常大时，接近于8，
则0.6A＜Ib＜4.2A，结合选项可知C符合。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的得出电流表示数的变化范围是关键。
14．（2分）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（ ）
A．电流表A1的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大
【答案】C
【分析】分析电路图，电阻与滑动变阻器并联，电压表测量并联支路R1两端（电源电压）电压，电源电压保持不变；电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测量干路上的电流；根据滑动变阻器滑片的移动方向判定电阻的变化，根据欧姆定律判定电流表示数的变化。
【解答】解：分析电路图，电阻与滑动变阻器并联1两端（电源电压）电压，电源电压保持不变1测量通过电阻R8的电流，电流表A2测量干路上的电流；
A、R1为定值电阻，根据并联电路的特点可知，当滑动变阻器滑片移动时，R2的电流不变，故A错误；
B、因为电源电压保持不变，故电压表V的示数不变；
CD、当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，R2阻值增大，由I＝，通过R2的电流减小，电流表A6示数不变；又因为电流表A2测量干路上的电流，根据并联电路的电流特点可知2示数变小，则电压表V的示数与电流表A7的示数的比值变大；电压表的示数与电流表A2的示数的乘积变小，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查欧姆定律和滑动变阻器的应用，关键是知道并联电路电流和电压的规律，难点是知道电流表和电压表分别测量哪一部分的电流和电压。
15．（2分）如图所示，验电器甲带负电，箔片张开一定的角度，用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器，则下列有关判断正确的是（ ）
A．电流方向为甲→乙，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大
B．电流方向为乙→甲，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大
C．电流方向为乙→甲，甲、乙张角不变
D．电流方向为甲→乙，甲、乙张角减小
【答案】B
【分析】（1）验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；
（2）甲因多余电子而带负电，连接的瞬间，甲带的负电减少，说明电子从甲到乙移动，据此判断电流方向。
【解答】解：
验电器甲原来带负电，用带绝缘手柄的金属棒将两验电器连接起来，验电器甲上带负电的电子传到验电器乙上，电流方向与负电荷的移动方向相反；
验电器甲带的负电减少，金属箔片张角变小，箔片张角增大，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况。在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷（自由电子），所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
16．（2分）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（ ）
A．4：3 B．3：4 C．5：4 D．4：5
【答案】B
【分析】不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝，
用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，由此列出2个方程，求出动滑轮重与物重的关系，据此可求甲乙动滑轮重力之比。
【解答】解：不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝，
用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，则可知物重相同（都为G）甲动、G乙动，
则有：η甲＝＝80%﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
η乙＝＝75%﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①可得G甲动＝G，由②可得G乙动＝G，
所以，甲乙动滑轮重力之比：
G甲动：G乙动＝G：。
故选：B。
【点评】本本题考查了滑轮组机械效率公式的应用，关键是利用公式η＝＝＝＝（不计绳重及摩擦）。
17．（2分）合肥市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”，某同学按如图a所示连接电路。闭合开关后，用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压，关于在实验过程中出现的情况，下列说法正确的是（ ）
A．实验操作、读数正确，三次测量结果可能会出现Uac≠Uab+Ubc
B．测出Uab间电压后，保持b不动，将a改接到c，可以测出Ubc
C．连接好电路，闭合开关后电压表示数如图b所示的情况，必须将电压表校零
D．实验时电压表示数Uab＝Uac，且示数不为0，一定是a、b之间发生了断路
【答案】A
【分析】（1）考虑到误差因素得出结论；
（2）用电压表测电压时，电流要从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则，指针反向偏转；
（3）故障一般为短路和断路两种情况，根据现象分析解答。
【解答】解：A、若出现Uac≠Uab+Ubc，即Uab+Ubc与Uac间电压不相等，但在测量误差允许的范围内，故A正确；
B、用电压表测出Uab间电压后，保持b不动，虽然电压表此时与L2并联，但电流从电压表负接线柱流入，电压表指针会反偏2两端的电压，故B错误；
C、连接好电路，即指针反向偏转，需要将电压表的正负极接线柱互换；
D、实验时电压表示数Uab＝Uac，且示数不为5，可能是a、c间发生了短路。
故选：A。
【点评】本题探究串联电路电压的规律，考查电压表使用、数据分析、故障分析等知识，有一定的难度。
三、实验题（每空2分，共16分）
18．（4分）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于 断开 状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是 L2与灯座接触不良 。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）
（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究 串联电路中开关的作用与位置的关系 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路或接触不良，根据题中信息分析解答；
（3）串联电路的特点：各用电器不能独立工作，相互影响，开关控制所有用电器，开关位置变化，控制作用不变。
【解答】解：
（1）为了保护电路，在连接电路时；
（2）闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路或接触不良；
当用手按一下灯泡L2，L1、L2仍然都不亮，说明故障可能没有在L8；按一下灯泡L2，两灯都亮，则故障在L2；松开手两灯又不亮，说明故障可能是L7与灯座接触不良；
（3）串联电路的特点：各用电器不能独立工作、相互影响，开关的位置变化时。
闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭1和L2之间、L7和电池负极之间，观察到同样的现象。
故答案为：（1）断开；（2）L2与灯座接触不良；（3）串联电路中开关的作用与位置的关系。
【点评】本题考查了电路连接的注意事项、故障分析、串联电路开关作用的探究等问题，其中（3）有一定的难度。
19．（4分）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 乙 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 丙 图。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。
【解答】解：甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，体积膨胀，使塞子飞出去。
乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，温度升高，棉花就会燃烧，即是将机械能转化为内能的过程。
丙图两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程。
丁图两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程。
由以上分析不难看出：（1）压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；
（2）汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。
故答案为：乙；丙。
【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通。
20．（8分）在“探究电流与电阻的关系”实验中：（进行实验与收集证据）
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），电路中的电流变大。
（2）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，此时电流表示数如图乙所示。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关 右 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为 2 V。当把30Ω的定值电阻接入电路中时，小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大阻值 过小 （选填“过大”或“过小”）。
（3）根据实验数据绘制出如图丙所示的图像。
（分析论证）通过图像可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】（1）见上图；（2）右；2；过小
【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，据此可确定变阻器哪一部分电阻连入电路中；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出电阻的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，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滑片移动的方向；
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30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻分析。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，因此应将滑动变阻器左下接线柱接入电路中
；
（2）由图乙可知，电流表选用0～06A的量程，此时电流表示数为0.7A，所以定值电阻两端电压为：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
当把5Ω的电阻更换为10Ω电阻时，根据串联电路的分压原理可知，电阻两端的电压也会变大，为了保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器电阻要变大，使电压表示数仍然为3V不变；
由此可知，当把30Ω的定值电阻接入电路中时，而该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值。
故答案为：（1）见上图；（2）右；2。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、电流表读数、控制变量法、操作过程及对器材的要求和串联电路的规律、欧姆定律的运用，难度一般。
四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解
21．（6分）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某热水器接收太阳的平均辐射功率为P＝3500W，当太阳照射时间为1.8×104s，将120kg初温为20℃的水升高到70℃
求：（1）水吸收的热量Q
（2）热水器接收到太阳的能量W
（3）该热水器的效率
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据Q＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）热水器接收太阳的平均辐射功率为P＝3500W，求出在1.8×104s的有效照射时间内热水器接收到的太阳能；
（3）根据η＝求出热水器的效率。
【解答】解：（1）热水器中的水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.8×103J/（kg ℃）×120kg×（70℃﹣20℃）＝2.52×106J；
（2）热水器接收到的太阳能：
W＝Pt＝3500W×1.8×104s＝6.3×107J；
（3）热水器的效率：
η＝×100%＝。
答：（1）水吸收的热量2.52×107J；
（2）热水器接收到的太阳能5.3×107J；
（3）热水器的效率40%。
【点评】此题主要考查的是学生对热量计算公式、热值计算公式、效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
22．（6分）如图所示，斜面长s＝2m，高h＝0.5m，长度a＝50cm，宽度b＝20cm，用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时，用时15s（忽略绳子重力，g取10N/kg）。求：
（1）长方体模具的密度；
（2）匀速拉动物体的过程中，拉力的功率；
（3）斜面的机械效率。
【答案】（1）长方体模具的密度为4×103kg/m3；
（2）匀速拉动物体的过程中，拉力的功率为20W；
（3）斜面的机械效率为66.7%
【分析】（1）知道长方体模具的长宽高，可求得长方体模具的体积，又知长方体模具的质量，利用公式ρ＝可求得长方体模具的密度；
（2）利用公式W＝Fs求匀速拉动物体的过程中拉力做的功，再利用公式P＝求拉力做功的功率；
（3）先通过公式G＝mg求得长方体模具的重力，再利用公式W＝Gh求匀速拉动物体的过程中拉力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：（1）长方体模具的体积：
V＝abc＝50cm×20cm×10cm＝1×104cm6＝0.01m3，
长方体模具的密度：
ρ＝＝＝4×108kg/m3；
（2）匀速拉动物体的过程中，拉力做的功：
W总＝Fs＝150N×2m＝300J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝20W；
（3）长方体模具的重力：
G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N；
匀速拉动物体的过程中，拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝400N×3.5m＝200J；
斜面的机械效率：
η＝×100%＝。
答：（1）长方体模具的密度为4×106kg/m3；
（2）匀速拉动物体的过程中，拉力的功率为20W；
（3）斜面的机械效率为66.7%。
【点评】本题综合考查了密度公式、重力公式、功的公式、功率公式、机械效率公式的应用，知识点较多，有一定难度。
23．（8分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω．当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大电阻值。
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
【答案】见试题解答内容
【分析】由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，根据图象读出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）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，根据图象读出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大电阻值；
（3）根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片P滑到ab中点时电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数。
【解答】解：由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R4两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的电流I4＝0.6A，
由I＝可得
U＝I5R1＝0.8A×10Ω＝6V；
（2）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，电路中的电流I2＝8.2A，
此时电路中的总电阻：
R＝＝＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R6＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；
（3）滑片P滑到ab中点时，电路中的电流：
I＝＝＝0.3A，
则电压表的示数：
U3′＝I×＝8.3A×。
答：（1）电源电压为4V；
（2）滑动变阻器的最大电阻值为20Ω；
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。
【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。
