2023-2024学年湖北省武汉市武昌区拼搏联盟九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共60分）
1．（3分）关于温度、热量和内能的说法，正确的是（ ）
A．温度相同的物体接触时不发生热传递
B．物体温度升高，内能一定增加，一定要吸收热量
C．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
2．（3分）如图所示，对下列实验中所描述的物理过程，说法不正确的是（ ）
A．甲图：给水加热是通过热传递的方式改变物体的内能
B．乙图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子之间存在引力
C．丙图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
D．丁图：瓶塞跳起时，瓶内空气的内能转化为塞子的机械能，空气液化成白雾
4．（3分）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
5．（3分）如图甲所示，取两个相同的验电器A和B，使A带上负电荷，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。如图乙所示，观察到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。下列描述不正确的是（ ）
A．金属杆是导体
B．验电器B的两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C．金属杆和验电器A、B的金属球接触的一瞬间，B验电器的正电荷转移到A验电器
D．金属杆和验电器A、B的金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自B流向A
6．（3分）某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上，红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，只有绿灯会发光。则如图中的电路符号要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）某种材料制成的三根电阻丝，长度关系为L1＜L2＝L3，横截面积的关系为：S1＝S2＞S3，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过它们的电流，正确的是（ ）
A．R1＜R2＝R3，I1＞I2＝I3 B．R1＜R2＜R3，I1＝I2＝I3
C．R1＝R2＞R3，I1＝I2＞I3 D．R1＞R2＞R3，I1＝I2＝I3
8．（3分）如图甲所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2（五块电表的读数均不为零），其中V1、V2两个电压表指针偏转均为图乙所示，下列结论正确的是（ ）
A．U1＝U2＝U3，I1＝I2
B．R2两端电压为8V，I1＝I2
C．R1两端电压为8V，U2＝U1+U3
D．R1两端电压为8V，I1＞I2
9．（3分）如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后电路正常工作。经过一段时间后发现V1、V2电压表中的一只示数突然变大，另一只示数不变，则（ ）
A．灯L可能变亮 B．电阻R可能断路
C．灯L可能断路 D．电阻R可能短路
11．（3分）如图是一种测定油箱内油量的模拟装置。其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P向上移动，从而改变电路中电流表的示数。下列说法中错误的是（ ）
A．电路中的定值电阻R0不可以去掉
B．油箱中油量越多时，电流表的示数越大
C．当油箱中的油用完时，电流表的示数为零
D．当油箱中的油量减少时，变阻器R连入电路的电阻变大
12．（3分）如图所示电路，电源的电压保持不变，R1、R2为定值电阻。下列说法不正确的是（ ）
A．只闭合开关S1，滑片P滑至最右端时，电压表测量R3两端的电压
B．只闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，电压表测量R2两端的电压
C．只闭合开关S1、S3，滑片P滑至最左端时，电压表测量电源电压
D．只闭合开关S2、S3，滑片P滑至最右端时，电压表测量R2两端的电压
二、非选择题
13．（4分）内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的 冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能 （选填“减少”或“增加”）。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了 个工作循环。如果汽油机有四个缸，一个缸一次做功250J，在1s内 J。
14．（5分）在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用相同规格的电加热器加热，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取 的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体，保证液体在相等时间内吸收热量相同，太多则实验耗时较长。
（2）实验中记录的数据如下表所示，分析实验数据可知： 的吸热能力较强。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 30 38 46 54 62
（3）物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同，上述实验中，甲和乙的比热容之比为 。
（4）以下能合理反映该实验结果的图象是 （选填“A”“B”或“C”）。
15．（4分）如图，两个水果组成一个水果电池，点亮发光二极管。两水果之间 （填“串联”或“并联”），B金属片相当于电池的 （填“正极”或“负极”）。发光二极管的主要材料为 （填“导体”“半导体”或“超导体”），现将二极管正负极接线对调，二极管不发光 （填“有”或“没有”）电压。
16．（4分）如图是一位同学所连的电路，他要测量小灯泡L2两端的电压和通过它的电流。图中有一根导线接错了。
（1）请你找出图中接错的导线，在这根导线上打“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线。
（2）画出正确接线的电路图。
17．（4分）小文选用两节新的干电池，两个小灯泡，一个电压表。用如图所示电路来探究“串联电路中的电压规律”。
（1）实验中最好选择规格 （填“相同”或“不相同”）的小灯泡进行实验。闭合开关，L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是 。
（2）排除故障后，小文正确测出了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将电压表的B接点不动，并改接到C接线柱上，测量L2两端的电压。此操作会导致电压表出现的现象是 。
（3）最后，小文按照正确的方法用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC，得到的数据记录在下表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是 （用公式表示）。
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
18．（5分）小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题：
（1）实验中通过观察 来判断导体的电阻大小。
（2）为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的 （选填导体的代表字母）。实验可得到的结论是： 。
（3）实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是： 。
（4）完成上述实验后，小明进一步进行了如图丙所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，钨丝的电阻 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
19．（8分）2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。一辆氢燃料汽车的总质量为1500kg2。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg，g＝10N/kg。
（1）该汽车对水平地面的压强。
（2）氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，完全燃烧0.6kg的氢燃料可使公交车行驶多长时间。
（3）若质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被200kg温度为20℃的水吸收，求水升高的温度（一个标准大气压）。
2023-2024学年湖北省武汉市武昌区拼搏联盟九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共60分）
1．（3分）关于温度、热量和内能的说法，正确的是（ ）
A．温度相同的物体接触时不发生热传递
B．物体温度升高，内能一定增加，一定要吸收热量
C．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】A
【分析】（1）物体之间发生热传递条件是两个物体之间有温度差；
（2）物体温度升高，内能一定增加；改变物体内能的方式有做功和热传递；
（3）热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；
（4）热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或从物体的高温部分传递给物体的低温部分。
【解答】解：A、发生热传递的条件是有温度差，故A正确；
B、物体温度升高，可能是吸收了热量，故B错误；
C．热量是过程量，故C错误；
D．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递或从物体的高温部分传递给物体的低温部分，故D错误。
故选：A。
2．（3分）如图所示，对下列实验中所描述的物理过程，说法不正确的是（ ）
A．甲图：给水加热是通过热传递的方式改变物体的内能
B．乙图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子之间存在引力
C．丙图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
D．丁图：瓶塞跳起时，瓶内空气的内能转化为塞子的机械能，空气液化成白雾
【答案】D
【分析】（1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；四冲程汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
（2）分子同时存在相互作用的引力和斥力；
（3）内燃机压缩冲程中，机械能转化为内能；
（4）汽化是从液态变为气态；液化是从气态变为液态。
【解答】解：
A、给水加热，这是通过热传递的方式改变物体的内能；
B、图乙中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开，故B正确；
C、图丙所示，迅速向下压活塞，使得空气的内能增加，故是将机械能转化为内能的过程，故C正确；
D、丁图中，瓶内空气的内能转化为塞子的机械能，瓶口出现的白雾是水蒸气遇冷液化现象。
故选：D。
4．（3分）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
【答案】D
【分析】要解决此题，需要掌握热机的效率的概念。热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。比值越大，效率越高。
【解答】解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率、减少废气带走的热量，提高效率；
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，故D错误。
故选：D。
5．（3分）如图甲所示，取两个相同的验电器A和B，使A带上负电荷，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。如图乙所示，观察到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。下列描述不正确的是（ ）
A．金属杆是导体
B．验电器B的两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C．金属杆和验电器A、B的金属球接触的一瞬间，B验电器的正电荷转移到A验电器
D．金属杆和验电器A、B的金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自B流向A
【答案】C
【分析】（1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等。
（2）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（3）金属导电靠自由电子，自由电子定向移动产生电流。
（4）正电荷移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：A、金属杆容易导电，故A正确；
B、同种电荷相互排斥，故B正确；
C、实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，B的金属箔片上带上了负电，故C错误；
D、自由电子的定向移动方向与电流方向相反，金属杆中电流方向是自B到A。
故选：C。
6．（3分）某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上，红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，只有绿灯会发光。则如图中的电路符号要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【分析】根据题意确定开关与指示灯间的连接关系，然后选择电路图。
【解答】解：指示灯与电源组成通路时指示灯亮，电路是断路或灯被短路时灯熄灭，
当三道门都关上即三个开关都闭合时，红灯会熄灭，
当三道门都关上即三个开关都闭合时，绿灯会发光，
三个开关相互影响，三个开关应该是串联，图A所示电路图符合要求，
BCD不符合要求，故A正确；
故选：A。
7．（3分）某种材料制成的三根电阻丝，长度关系为L1＜L2＝L3，横截面积的关系为：S1＝S2＞S3，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过它们的电流，正确的是（ ）
A．R1＜R2＝R3，I1＞I2＝I3 B．R1＜R2＜R3，I1＝I2＝I3
C．R1＝R2＞R3，I1＝I2＞I3 D．R1＞R2＞R3，I1＝I2＝I3
【答案】B
【分析】（1）导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关：
①材料和横截面积相同的导体，长度越大，电阻越大；
②材料和长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大；
③长度和横截面积相同的导体，材料不同，电阻不同；
（2）串联电路的电流规律：串联电路中各部分导体的电流相等。
【解答】解：三根同种材料制成的电阻丝，2和3相比，7比3粗2＜R8；
如果把1和2相比，它们粗细相同，R4＜R2，
那么，这三根电阻线R1、R4、R3从大到小排列应为 R1＜R6＜R3；
根据串联电路特点，串联电路中各部分导体的电流相等1＝I7＝I3；
故选：B。
8．（3分）如图甲所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2（五块电表的读数均不为零），其中V1、V2两个电压表指针偏转均为图乙所示，下列结论正确的是（ ）
A．U1＝U2＝U3，I1＝I2
B．R2两端电压为8V，I1＝I2
C．R1两端电压为8V，U2＝U1+U3
D．R1两端电压为8V，I1＞I2
【答案】B
【分析】根据电流的路径判断电路的串并联，只有一条路径的是串联，否则为并联；根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件，根据串联电路的特点得出电表之间的关系和两电阻两端电压。
【解答】解：由电路图可知，电流从电源的正极出发1、下面的电阻R1、上面的电阻R3、电流表A2回到电源的负极，即电路只有一条路径，且两电流表均测电路中的电流，电压表V1测下边电阻两端的电压，电压表V5测电源的电压，电压表V3测上面电阻两端的电压；
（1）因为串联电路中各处的电流相等，所以两电流表的示数关系：I1＝I8；
（2）因为电压表V1测下边电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压，V5、V2两个电压表指针偏转均为图（b）所示，那么电压表V1的量程为2～3V，示数U1＝5V，电压表V2的量程为0～15V，示数U＝10V，
串联电路中总电压等于各分电压之和，三电压表的示数关系：U2＝U1+U3；
则R2两端电压U2＝U﹣U1＝10V﹣4V＝8V，
综上所述，B正确。
故选：B。
9．（3分）如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。滑动变阻器要起到改变电阻的作用应一上一下接入电路中，由此分析解答。
【解答】解：
A、图中滑片向左移动时，连入的阻值变小；
B、同时接入上方两接线柱，滑片移动，不合题意；
C、同时接入下方两接线柱，滑片移动，不合题意；
D、滑片向左移动时，接入电路中的电阻变大。
故选：A。
10．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后电路正常工作。经过一段时间后发现V1、V2电压表中的一只示数突然变大，另一只示数不变，则（ ）
A．灯L可能变亮 B．电阻R可能断路
C．灯L可能断路 D．电阻R可能短路
【答案】B
【分析】在电路中，灯泡L和电阻R串联。已知电源电压不变，电压表V1测量电源电压，所以示数不变；因此只能是电压表V2示数增大。
【解答】解：
A、灯L变亮，原因是电阻R短路2示数会减小。此选项不符合题意；
B、电阻R断路2串联在电路中，示数增大为电源电压；
C、灯断路7断路示数减小为零。此选项不符合题意；
D、电阻R短路，电压表V2与导线并联示数减小为零。此选项不符合题意。
故选：B。
11．（3分）如图是一种测定油箱内油量的模拟装置。其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P向上移动，从而改变电路中电流表的示数。下列说法中错误的是（ ）
A．电路中的定值电阻R0不可以去掉
B．油箱中油量越多时，电流表的示数越大
C．当油箱中的油用完时，电流表的示数为零
D．当油箱中的油量减少时，变阻器R连入电路的电阻变大
【答案】C
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流。
（1）假设电路中没有定值电阻R0，分析滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路出现的现象，然后得出定值电阻R0的作用；
（2）根据油面的变化可知浮标移动的方向，在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向，从而得出变阻器R连入电路的电阻变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流。
A、假设电路中没有定值电阻R0，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，会造成电源短路，所以2的作用是保护电路；故A正确；
B、油箱中油量越多时，在杠杆的作用下滑片P下移，电路的总电阻变小可知，即电流表的示数变大；
C、当油箱中的油用完时，在杠杆的作用下滑片P在最上端，电路的总电阻最大可知，即电流表的示数最小；
D、当油箱中的油量减少时，在杠杆的作用下滑片P上移，故D正确。
故选：C。
12．（3分）如图所示电路，电源的电压保持不变，R1、R2为定值电阻。下列说法不正确的是（ ）
A．只闭合开关S1，滑片P滑至最右端时，电压表测量R3两端的电压
B．只闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，电压表测量R2两端的电压
C．只闭合开关S1、S3，滑片P滑至最左端时，电压表测量电源电压
D．只闭合开关S2、S3，滑片P滑至最右端时，电压表测量R2两端的电压
【答案】A
【分析】根据开关的闭合方式分析电路的连接方式、电压表的作用，然后解答各个选项。
【解答】解：
A、只闭合开关S1，滑片P滑至最右端时，R1、R8、R3串联接入电路中，电压表测量R1、R3两端的电压，故A错误；
B、只闭合开关S1、S2，R7被短路，滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，R2、R3串联接入电路中，电压表测量R2两端的电压，故B正确；
C、只闭合开关S1、S3，R4被短路，滑片P滑至最左端时，R1、R2串联接入电路中，电压表测量电源电压；
D、只闭合开关S5、S3，滑片P滑至最右端时，滑片P滑至最右端时，R1、R4串联接入电路中，电压表测量R2两端的电压，故D正确。
故选：A。
二、非选择题
13．（4分）内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的 压缩 冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能 增加 （选填“减少”或“增加”）。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了 10 个工作循环。如果汽油机有四个缸，一个缸一次做功250J，在1s内 10000 J。
【答案】压缩；增加；10；10000。
【分析】（1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：如图，进气门和排气门都是关闭的，可以判断是压缩冲程，所以活塞上升时；
若飞轮转速是1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，对外做功10次；
如果汽油机有四个缸，一个缸一次做功250J，汽油机四个缸总共做功4×250J×10＝10000J。
故答案为：压缩；增加；10000。
14．（5分）在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用相同规格的电加热器加热，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取 质量相等 的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。液体的量要适当，至少要能 浸没 电加热器的发热体，保证液体在相等时间内吸收热量相同，太多则实验耗时较长。
（2）实验中记录的数据如下表所示，分析实验数据可知： 甲 的吸热能力较强。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 30 38 46 54 62
（3）物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同，上述实验中，甲和乙的比热容之比为 2：1 。
（4）以下能合理反映该实验结果的图象是 C （选填“A”“B”或“C”）。
【答案】（1）质量相等；浸没；（2）甲；（3）2：1；（4）C。
【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，这种方法叫转化法，实验中采用的方法还有控制变量法。
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；
（2）根据比较吸热能力的第2种方法分析；
（3）根据c＝，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，据此求出比热容之比；
（4）相同条件下，加热相同时间，吸热相同，水升温慢，据此回答。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的2种方法，要控制不同物质的质量相同、乙两种液体；要适当控制液体的质量，保证液体在相等加热时间内放出相同的热量。
（2）根据实验数据，加热4分钟，乙升温32℃，甲的吸热能力强；
（3）根据c＝，在质量和吸热相同的情况下，甲升温16℃，甲、乙升温之比为5：2；
（4）由上可知，甲的比热容大，加热相同时间，甲升温慢。
故答案为：（1）质量相等；浸没；（3）2：3。
15．（4分）如图，两个水果组成一个水果电池，点亮发光二极管。两水果之间 串联 （填“串联”或“并联”），B金属片相当于电池的 正极 （填“正极”或“负极”）。发光二极管的主要材料为 半导体 （填“导体”“半导体”或“超导体”），现将二极管正负极接线对调，二极管不发光 有 （填“有”或“没有”）电压。
【答案】串联；正极；半导体；有
【分析】半导体材料具有单向导电性；利用半导体材料可以制成发光二极管。
【解答】如图，两个水果组成一个水果电池。两水果之间串联。发光二极管的主要材料为半导体，二极管不发光。
故答案为：串联；正极；有。
16．（4分）如图是一位同学所连的电路，他要测量小灯泡L2两端的电压和通过它的电流。图中有一根导线接错了。
（1）请你找出图中接错的导线，在这根导线上打“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线。
（2）画出正确接线的电路图。
【答案】；
。
【分析】（1）电压表应与用电器并联在电路中；
（2）根据实物图画出电路图。
【解答】解：（1）由图可知，该电路为串联电路2两端的电压，电压表应并联到小灯泡L2两端，故电压表与L4之间的连线错误，应把“+”接线柱与L1连的导线去掉，改接为“+”接线柱和L2左边接线柱之间；如图：
；
（2）根据实物图，电路图如下：
。
17．（4分）小文选用两节新的干电池，两个小灯泡，一个电压表。用如图所示电路来探究“串联电路中的电压规律”。
（1）实验中最好选择规格 不相同 （填“相同”或“不相同”）的小灯泡进行实验。闭合开关，L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是 短路 。
（2）排除故障后，小文正确测出了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将电压表的B接点不动，并改接到C接线柱上，测量L2两端的电压。此操作会导致电压表出现的现象是 电压表指针反向偏转，有可能损坏电压表 。
（3）最后，小文按照正确的方法用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC，得到的数据记录在下表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是 UAC＝UAB+UBC （用公式表示）。
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
【答案】（1）不相同；短路；（2）电压表指针反向偏转，有可能损坏电压表；（3）UAC＝UAB+UBC。
【分析】（1）在做电学探究实验中，为了使结果有普遍性，减少偶然性，应选用不同规格的灯泡做实验；根据电压表的示数变化及灯泡的亮暗情况判断电路故障；
（2）根据电压表使用时必须电流正进负出判断操作的存在问题，如果正负接线柱反了，则指针反向偏转。
根据表格中数据分析得出规律；
（3）根据表格数据分析得出结论。
【解答】解：（1）为得出普遍性的规律，实验中最好选择规格不同的小灯泡，L1不发光，L2比较亮，说明电路不是断路，说明电压表被短路了2的故障是短路。
（2）测出L1两端的电压时，与A相连的为电压表正接线柱；
若将电压表的B端不动，A端松开，测量L2两端的电压，这一做法存在的问题是电压表正负接线柱接反，有可能损坏电压表；
（3）分析实验数据知：
2.0V＝0.6V+2.2V；
5.0V＝1.5V+2.0V；
6.0V＝1.6V+1.8V；
故可得到串联电路的电压特点是：
UAC＝UAB+UBC。
故答案为：（1）不相同；短路，有可能损坏电压表AC＝UAB+UBC。
18．（5分）小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题：
（1）实验中通过观察 灯泡的亮度 来判断导体的电阻大小。
（2）为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的 B、D （选填导体的代表字母）。实验可得到的结论是： 同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大 。
（3）实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是： 在电路中串联接入一个电流表 。
（4）完成上述实验后，小明进一步进行了如图丙所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，钨丝的电阻 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）灯泡的亮度；（2）B、D；同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；（3）在电路中串联接入一个电流表；（4）增大。
【分析】（1）通过灯泡的电流越大，灯泡越亮，根据灯泡的亮度可以反应导体电阻的大小，这是转换法；
（2）电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，根据控制变量法分析即可；
（3）将一个电流表串联到电路中，电流表可以精确反应电路中电流的大小；
（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）在图甲中M、N之间接入不同导体时，这种研究方法叫转换法；
（2）探究导体的电阻与长度的关系，应该控制导体的横截面积，长度不同、N之间应接入导体B、D、材料相同时，电阻越大；
（3）当M、N之间接入的导体电阻比较接近，可以增加一个电流表串联接入到电路中；
（4）闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，钨丝电阻变大。
故答案为：（1）灯泡的亮度；（2）B、D、横截面积相同的导体，电阻越大；（4）增大。
19．（8分）2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。一辆氢燃料汽车的总质量为1500kg2。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.4×108J/kg，g＝10N/kg。
（1）该汽车对水平地面的压强。
（2）氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，完全燃烧0.6kg的氢燃料可使公交车行驶多长时间。
（3）若质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被200kg温度为20℃的水吸收，求水升高的温度（一个标准大气压）。
【答案】（1）该汽车对水平地面的压强为5×105Pa；
（2）氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，完全燃烧0.6kg的氢燃料可使公交车行驶的时间为280s；
（3）若质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被200kg温度为20℃的水吸收，水升高的温度为80℃。
【分析】（1）水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力；根据压强公式计算出压强的大小；
（2）根据Q放＝mq求出0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量，利用η＝求出氢燃料公交车所做的有用功，根据P＝求出氢燃料公交车行驶的时间；
（3）根据题意可知水吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的末温，根据一个标准大气压下水的沸点确定水的最终温度，利用Δt＝t末﹣t0求出水升高的温度。
【解答】解：（1）水平地面上汽车对地面的压力为：
F＝G＝mg＝1500kg×10N/kg＝15000N，
汽车对水平地面的压强为：
p＝＝＝8×105Pa；
（2）质量为0.7kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝m氢q氢＝0.6kg×2.4×108J/kg＝4.4×107J；
由η＝可知
W有＝Q放η＝2.4×107J×50%＝3.2×107J；
由P＝可知
t＝＝＝280s；
（3）由题意得，水吸收的热量：
Q吸＝Q放＝2.4×107J，
由Q吸＝c水m水（t﹣t4）可知，水的末温：
t＝+t0＝+20℃＝120℃，
在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，继续吸热，所以水的末温t末＝100℃，
所以水升高的温度：Δt＝t末﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃。
答：（1）该汽车对水平地面的压强为7×105Pa；
（2）氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%；
（3）若质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被200kg温度为20℃的水吸收，水升高的温度为80℃。
