2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
一、填空题（每空1分，共16分）
1．（2分）一般来说，人体的安全电压是 V；家庭电路中电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是 联。
2．（2分）“争创文明城市，共享文明成果”，太原市“创建全国文明城市”的活动进行的如火如荼。令德中学的同学们在老师的带领下一起清理了学校周边的小广告。“小广告”粘在墙壁上不易被清除掉 ；用钢丝球清除“小广告”，过了一会儿钢丝球发热，这是通过 方式改变内能的。
3．（2分）2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中 ，能量 （两空都填“守恒”或“不守恒”）。
4．（2分）2023年9月23日，在万众瞩目之下，第19届亚运会在杭州奥体中心开幕，主火炬塔的燃料首次使用甲醇，甲醇燃烧的过程是将化学能转化成 ，如果在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全，甲醇的热值 （填“变大”“变小”“不变”）。
5．（2分）如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时 ；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 （选填“会”或“不会”）发光。
6．（2分）用毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，毛皮由于失去电子而带 电，用这个橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示 而张开。
7．（2分）如图甲所示，闭合开关后，随着电阻丝的温度升高，由此说明电阻丝的电阻与 有关；在如图乙所示的电路中，金属板M和N之间有一滴水银，电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
8．（2分）在如图所示的电路中，L1、L2的电阻之比是3：1，闭合开关后，L1、L2两端的电压之比是 ，两电流表A1、A2的示数之比是 。
二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上，第9～12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题2分。全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
9．（2分）下列现象中，说明分子在不停地运动的是（ ）
A．茶香四溢 B．柳絮飞扬 C．树叶纷飞 D．瑞雪飘飘
10．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体也具有内能
B．只要物体放出热量，温度就一定降低
C．物体温度越高，含有的热量越多
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
11．（2分）质量相等、温度相同的铜和铝，在吸收相同的热量后互相接触，已知c铜＜c铝，则它们之间（ ）
A．不发生热传递 B．热量由铝传给铜
C．温度由铜传给铝 D．热量由铜传给铝
12．（2分）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，已知丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同（ ）
A．甲、乙两球均带正电
B．甲球带负电，乙球一定带正电
C．甲球带正电，乙球一定带负电
D．甲球带正电，乙球可能不带电
（多选）13．（3分）某同学设计了如图所示的四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
（多选）14．（3分）如图是电阻甲和乙的U﹣I图象，小明对图象信息做出的判断，正确的是（ ）
A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当乙两端电压为2.5V时，其电阻值为5Ω
C．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的总电压为2V
D．将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.6A
三、计算题（共22分，第15、16小题各7分，第17小题8分）
15．（7分）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.25m3，已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率。
16．（7分）如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，R1的电阻是20Ω。
求（1）电源电压是多少？
（2）两电阻两端的电压分别是多少？
（3）电路中的电流是多少？
（4）电阻R2的电阻是多少？
17．（8分）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R0为30Ω，滑动变阻器的最大值为50Ω，灯泡的电阻恒定不变。
（1）若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在中点时，电流表示数是多少？
（2）当开关S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电流表的示数为0.3A
（3）电流表的最小示数是多少？
四、实验与探究题（共28分，每小题7分）
18．（7分）根据所学的内容，回答下列问题：
（1）如图A所示，使用此仪表时，应 （选填“串联”或“并联”）在电路中，此仪表的分度值为 ；此时的示数为 。
（2）如图B所示，瓶中装少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，此时瓶内的内能 ，温度升高，这是通过 方式改变瓶内气体的内能；当塞子从瓶口跳起，可观察到瓶口有“白气”产生 形成的。
（3）如图C所示体积相同的酒精与水混合，摇晃后发现它们的总体积减小，说明了 。
19．（7分）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中（如图甲所示），每隔2min记录一次温度。
（1）本实验需要用到的测量工具有：天平、温度计和 ；图乙为某时刻的温度，其示数为 ℃。
（2）实验中应量取 （选填“质量”或“体积”）相同的水和煤油。
（3）实验中，用 （填序号）间接反映液体吸收热量的多少，从而用来判断液体的吸热能力，这种研究物理问题的方法是 。
A.加热时间
B.温度计示数的变化
（4）实验绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系图象，由图象可知， 的吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
20．（7分）如图甲所示为小明探究“串联电路的电压规律”的实验。
（1）在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变 （选填“影响”或“不影响”）它对用电器的控制。
（2）下面是小明实验中出现的故障，请你帮他找出故障原因：
①闭合开关前，发现电压表的指针指在了“0”刻度线的左侧，则原因可能是 。
②闭合开关时，发现电压表示数为零。灯L1不发光，灯L2发光，则故障可能是 。
（3）小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后保持电压表的B端接线不动，接到C端，测量L2两端的电压。这一做法存在的问题是 。
（4）小明发现同桌小雨按照图甲连接的实物图丙是错误的。电源是由2节新干电池串联组成的，此时闭合开关，电压表的示数为 V。
（5）排除故障后，继续实验，得出了如表所示的一组数据 （写出关系式）。这个实验在设计方案上存在的不足之处是 。
灯L1两端电压U1/V 灯L2两端电压U2/V 电源两端的电压U/V
1.6 1.4 3
21．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将实物图（图乙）连接完整。（要求导线不交叉；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）
（2）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，电流表的示数如图丙所示，为 A。当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压不变 （选填“左”或“右”）移动。
（4）由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填“正比”或“反比”）。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.10 0.08
（5）根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。
A．“10Ω 1A”
B．“20Ω 0.5A”
（6）小亭同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx（老师告知其阻值大于25Ω）。此时电压表被另一组的同学借走，小亭经过思考，为减小测量误差，于是找来一个能够使用的旧蓄电池组（其电压小于10V），巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器，设计了如图丁所示的电路，并计算出了该电阻的阻值。具体操作如下：
①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程，将滑动变阻器滑片P调至A端，读出电流表的示数为0.18A。
②将滑动变阻器滑片P调至B端，读出电流表的示数为0.30A。
③则Rx＝ Ω。
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共16分）
1．（2分）一般来说，人体的安全电压是 不高于36 V；家庭电路中电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是 并 联。
【分析】（1）人体安全电压不高于36V；
（2）家庭中各用电器之间是并联的连接方式。
【解答】解：据课本知识可知，对人体的安全电压是不高于36V，所以家庭电路中的电冰箱、电灯等用电器的连接方式是并联的。
故答案为：不高于36；并。
【点评】点评：本题考查对人体的安全电压值及家庭中各用电器的连接方式。
2．（2分）“争创文明城市，共享文明成果”，太原市“创建全国文明城市”的活动进行的如火如荼。令德中学的同学们在老师的带领下一起清理了学校周边的小广告。“小广告”粘在墙壁上不易被清除掉 引力 ；用钢丝球清除“小广告”，过了一会儿钢丝球发热，这是通过 做功 方式改变内能的。
【分析】（1）分子之间存在相互作用的引力和斥力；
（2）改变内能有两种方式：做功和热传递。
【解答】解：“小广告”粘在建筑物上不易被清除掉，因为分子间存在引力，克服摩擦做功，这是通过做功方式改变内能的。
故答案为：引力；做功。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式、分子动理论等知识，属于基础性题目。
3．（2分）2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中 不守恒 ，能量 守恒 （两空都填“守恒”或“不守恒”）。
【分析】机械能包括动能和势能，根据它们的影响因素可判断机械能是否守恒；在自然界中，一切能量的转化和转移都遵循能量守恒定律。
【解答】解：火箭在加速升空的过程中，质量不变，动能增大、重力势能增大，即机械能不守恒；
对于能量转化和和转移的全部过程来讲，遵循能量守恒定律，总能量是守恒的。
故答案为：不守恒；守恒。
【点评】本题考查了对机械能守恒和能量守恒的理解，要注意这是两种不同的情况，机械能守恒是有条件的，而自然界中能量的守恒是普遍的规律。
4．（2分）2023年9月23日，在万众瞩目之下，第19届亚运会在杭州奥体中心开幕，主火炬塔的燃料首次使用甲醇，甲醇燃烧的过程是将化学能转化成 内能 ，如果在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全，甲醇的热值 不变 （填“变大”“变小”“不变”）。
【分析】燃料燃烧化学能转化为内能；热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，而与质量大小、是否完全燃烧无关。
【解答】解：甲醇燃烧的过程是将化学能转化成内能，热值与燃料种类有关，如果在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全。
故答案为：内能；不变。
【点评】本题考查了对热值特性的理解、燃料燃烧过程中的能量转化，属于基础题。
5．（2分）如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时 长度 ；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡 不会 （选填“会”或“不会”）发光。
【分析】（1）当导线夹左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化，说明了通过灯泡的电流变化了，根据欧姆定律知电阻发生了变化，导线夹左右移动就改变了铅笔芯接入电路的长度，从而得出导体电阻和长度的关系；
（2）不善于导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：
当B夹子左右移动时，铅笔芯接入电路中的长度会发生变化，根据I＝，小灯泡的亮度就会发生变化；
若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，不易导电。
故答案为：长度；不会。
【点评】此题考查影响电阻的因素，考查学生对于实验现象的分析能力，能够根据实验现象得出结论。
6．（2分）用毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，毛皮由于失去电子而带 正 电，用这个橡胶棒接触验电器的金属球，如图所示 棑斥 而张开。
【分析】（1）摩擦起电的原因：两物体在摩擦过程中，原子核束缚电子的能力不同，原子核束缚电子能力强的容易得到电子而带负电，弱的易失去电子带正电；
（2）验电器的原理：同种电荷相互排斥；
（3）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。
【解答】解：毛皮与橡胶棒在摩擦的过程中，橡胶棒的原子核束缚电子的能力强，带负电，会失去电子；用这个橡胶棒接触验电器的金属球时，所以金属箔片得到电子而带负电，由于同种电荷相互排斥；
故答案为：正；排斥。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、验电器的工作原理。
7．（2分）如图甲所示，闭合开关后，随着电阻丝的温度升高，由此说明电阻丝的电阻与 温度 有关；在如图乙所示的电路中，金属板M和N之间有一滴水银，电压表的示数将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度，在甲中，根据实验过程分析控制的量和改变的量，得出结论；在乙中，当金属板靠近时，根据影响电阻的因素可知水银的电阻变化，根据欧姆定律分析电路中的电流变化和定值电阻两端的电压变化。
【解答】解：在甲中，用酒精灯对电阻丝加热时、材料，温度升高，说明电阻丝的电阻增大，即电阻丝的电阻与温度有关；
当两金属板互相靠近一些时，水银的材料和温度不变，横截面积变大，其电阻变小，即电流表的示数变大，R两端的电压变大。
故答案为：温度；变大。
【点评】本题考查欧姆定律和电阻影响的因素的应用，难度不大。
8．（2分）在如图所示的电路中，L1、L2的电阻之比是3：1，闭合开关后，L1、L2两端的电压之比是 1：1 ，两电流表A1、A2的示数之比是 1：4 。
【分析】开关S闭合后，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压之比，根据欧姆定律求出通过两灯泡的电流之比，根据并联电路电流规律求出两电流表的示数之比。
【解答】解：开关S闭合后，两灯泡并联1测L1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，
由欧姆定律可得两支路的电流之比：＝＝＝，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以＝＝＝。
故答案为：1：1 8：4。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意各量之间的关系，不要颠倒。
二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上，第9～12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题2分。全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
9．（2分）下列现象中，说明分子在不停地运动的是（ ）
A．茶香四溢 B．柳絮飞扬 C．树叶纷飞 D．瑞雪飘飘
【分析】分子是比较小的，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的；我们能够看到的不是分子，是固体的小颗粒。
【解答】解：柳絮飞扬、树叶纷飞，属于机械运动。
故选：A。
【点评】本题考查了分子的无规则运动，知道分子的运动与机械运动的区别是关键。
10．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体也具有内能
B．只要物体放出热量，温度就一定降低
C．物体温度越高，含有的热量越多
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）内能的大小与温度、质量和状态有关；
（3）热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、一切物体都有内能，故A正确；
B、物体放出热量，可能不变，内能减少，故B错误；
C、热量是出现在热传递过程中的一个过程量，可以说吸收或放出热量；
D、发生热传递时，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查学生对内能、温度、热传递的理解，是热学的难点；要特别注意：温度升高，内能一定增加；但是，内能增加，温度不一定升高。
11．（2分）质量相等、温度相同的铜和铝，在吸收相同的热量后互相接触，已知c铜＜c铝，则它们之间（ ）
A．不发生热传递 B．热量由铝传给铜
C．温度由铜传给铝 D．热量由铜传给铝
【分析】热传递发生的条件：两物体间有温度差。
【解答】解：已知c铜＜c铝，质量相等、温度相同的铜和铝，根据Q＝cmΔt可知，互相接触时，故ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查了热传递的条件，属于基础题。
12．（2分）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，已知丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同（ ）
A．甲、乙两球均带正电
B．甲球带负电，乙球一定带正电
C．甲球带正电，乙球一定带负电
D．甲球带正电，乙球可能不带电
【分析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；带电体的性质是能够吸引轻小物体；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
相互排斥一定是同种电荷，相互吸引有可能是异种电荷，也有可能是带电体吸引轻小物体。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，已知丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同；
由图可知甲和丙相互排斥，根据同种电荷相互排斥；甲和乙相互吸引，乙球可能带负电，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电荷间相互作用的规律和带电体的性质，可根据这两个知识来判断。
（多选）13．（3分）某同学设计了如图所示的四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【分析】要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解：由图知，
A、只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R8的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I8R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故A能测出Rx阻值；
B、只闭合S4时，两电阻串联1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I2，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I3R0可求出Rx的阻值，故B能测出Rx阻值；
C、闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U5，根据电路电流相等列式为：＝，解之可求出Rx的阻值，故C能测出Rx阻值；
D、闭合开关S，S1接1，两只电阻串联3两端电压为U0；S1接6，电流从电压表负接线柱流入，故D不能测出Rx阻值。
故选：ABC。
【点评】本题主要考查电阻的特殊测量，利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
（多选）14．（3分）如图是电阻甲和乙的U﹣I图象，小明对图象信息做出的判断，正确的是（ ）
A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当乙两端电压为2.5V时，其电阻值为5Ω
C．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的总电压为2V
D．将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.6A
【分析】（1）根据图象读出甲两端电压为0.5V时通过的电流；
（2）根据图象读出乙两端电压为2.5V时通过的电流，根据欧姆定律求出其电阻值；
（3）将甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出它们两端的电压；
（4）将甲和乙并联，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的电流。
【解答】解：
A．由图象可知，通过它的电流为0.1A；
B．由图象可知，通过的电流为6.5A，
由I＝可得乙＝＝＝8Ω；
C．将甲和乙串联，则通过两电阻的电流均为0.3A，
由图象可知此时U甲′＝6.5V、U乙′＝0.5V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：
U＝U甲′+U乙′＝1.5V+4.5V＝2V，故C正确；
D．若甲和乙并联，则它们两端的电压均为2V，
由图象可知此时I甲′＝0.2A、I乙′＝2.4A，
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：
I＝I甲′+I乙′＝0.3A+0.4A＝3.6A，故D正确。
故选：BCD。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
三、计算题（共22分，第15、16小题各7分，第17小题8分）
15．（7分）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.25m3，已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率。
【分析】（1）知道水的质量、比热容、温度变化，利用Q吸＝cmΔt求出热水器中的水吸收的热量；
（2）利用Q放＝mq求热水器加热过程中天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（54℃﹣14℃）＝8.4×107J；
（2）消耗的天然气：
V＝1365.25m3﹣1365.05m3＝5.2m3；
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.2m6＝1.4×108J；
（3）该热水器的热效率：
η＝＝7＝60%。
答：（1）水吸收的热量为2.14×106J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为1.2×107J；
（3）该热水器的热效率为60%。
【点评】本题为热量的综合计算题，考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题。
16．（7分）如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，R1的电阻是20Ω。
求（1）电源电压是多少？
（2）两电阻两端的电压分别是多少？
（3）电路中的电流是多少？
（4）电阻R2的电阻是多少？
【分析】（1）（2）由电路图可知，R1、R2串联，电压表V2测电源两端的电压，电压表V1测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点结合两只电压表指针的偏转角度相同得出量程，根据分度值读出电压表的示数，根据串联电路电压规律可知电源电压和两电阻两端的电压；
（3）（4）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1、R2的阻值之比，进一步计算R2的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流。
【解答】解：（1）（2）由电路图可知，R1、R2串联，电压表V2测电源两端的电压，电压表V1测R2两端的电压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两只电压表指针的偏转角度相同，
所以，电压表V3的量程为0～15V，分度值为0.2V，
电压表V1的量程为0～8V，分度值为0.1V2两端的电压U2＝1.2V，
根据串联电路的电压特点可得，R1两端的电压：U1＝U﹣U8＝7.5V﹣4.5V＝6V；
（3）（4）串联电路中各处的电流相等，由R＝8、R2的阻值之比等于其两端的电压之比，即R1：R6＝U1：U2＝4V：1.5V＝4：1；
R1的电阻是20Ω，则R2＝5Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝。
答：（1）电源电压是7.5V；
（2）两电阻两端的电压分别是4V、1.5V；
（3）电路中的电流是2.3A；
（4）电阻R2的电阻是2Ω。
【点评】本题考查电压表的读数、串联电路特点、欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
17．（8分）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R0为30Ω，滑动变阻器的最大值为50Ω，灯泡的电阻恒定不变。
（1）若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在中点时，电流表示数是多少？
（2）当开关S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电流表的示数为0.3A
（3）电流表的最小示数是多少？
【分析】（1）若开关S、S1、S2都闭合，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，灯泡L被短路；电流表测干路的电流，
根据并联电路电压规律结合欧姆定律计算通过R的电流和通过R0的电流，根据并联电路电流规律计算电流表示数；
（2）若开关S闭合，S1、S2都断开，L和滑动变阻器R串联，电流表测通过电路的电流，
由欧姆定律计算此时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律计算灯泡两端的电压，由欧姆定律计算灯泡的电阻；
（3）当开关S闭合，S1、S2都断开，L和滑动变阻器R串联，电流表测通过电路的电流，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，通过电路的电流最小，据此计算最小电流可得电流表最小示数。
【解答】解：（1）若开关S、S1、S2都闭合，定值电阻R3与滑动变阻器R并联，灯泡L被短路，
当滑片P在中点时，滑动变阻器R接入阻值为，
并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过R的电流：IR＝＝＝6.24A，
通过R0的电流：I0＝＝＝0.5A，
所以，电流表示数为I＝I0+IR＝0.24A+3.24A＝0.44A；
（2）若开关S闭合，S1、S8都断开，L和滑动变阻器R串联，
由欧姆定律可得此时滑动变阻器两端的电压：UR＝I′R′＝0.3A×10Ω＝2V，
因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以灯泡两端的电压：UL＝U﹣UR＝6V﹣3V＝7V，
由欧姆定律可得灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω；
（3）当开关S闭合，S1、S2都断开，L和滑动变阻器R串联，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，通过电路的电流最小，
最小电流：I″＝＝＝0.1A。
答：（1）若开关S、S3、S2都闭合，当滑片P 在b 端时。
（2）小灯泡的电阻为10Ω；
（3）电流表的最小示数是0.8A。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用。
四、实验与探究题（共28分，每小题7分）
18．（7分）根据所学的内容，回答下列问题：
（1）如图A所示，使用此仪表时，应 串联 （选填“串联”或“并联”）在电路中，此仪表的分度值为 0.4mA ；此时的示数为 8.4mA 。
（2）如图B所示，瓶中装少量的水，水上方有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，此时瓶内的内能 增大 ，温度升高，这是通过 做功 方式改变瓶内气体的内能；当塞子从瓶口跳起，可观察到瓶口有“白气”产生 液化 形成的。
（3）如图C所示体积相同的酒精与水混合，摇晃后发现它们的总体积减小，说明了 分子间存在间隙 。
【分析】（1）根据单位判断出此仪器是电流表，使用时要串联在电路中，分度值是最小一格的值。
（2）对物体做功，物体内能增大，温度升高，物体对外做功，内能减小，温度降低。水蒸气遇冷液化成小水滴。
（3）酒精和水混合后，总体积减小，说明分子间存在间隙。
【解答】解：（1）表盘上的单位是“mA”，而mA是电流的单位，电流表在使用时，相邻两格的值是分度值，故分度值是0.4mA。
（2）用气筒向瓶内打气，是对瓶内气体做功，物体内能增大，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能，气体内能减小，水蒸气遇冷液化成小水滴，是水蒸气液化而成的小水滴。
（3）酒精和水混合后，酒精分子和水分子相互进入对方，说明了分子间存在间隙。
故答案为：（1）串联 7.4mA 8.5mA；（2）增大 做功 液化。
【点评】根据实验现象，从实验现象中获得信息，用课堂学到的知识解释生活中的现象。
19．（7分）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中（如图甲所示），每隔2min记录一次温度。
（1）本实验需要用到的测量工具有：天平、温度计和 秒表 ；图乙为某时刻的温度，其示数为 27 ℃。
（2）实验中应量取 质量 （选填“质量”或“体积”）相同的水和煤油。
（3）实验中，用 A （填序号）间接反映液体吸收热量的多少，从而用来判断液体的吸热能力，这种研究物理问题的方法是 转换法 。
A.加热时间
B.温度计示数的变化
（4）实验绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系图象，由图象可知， 水 的吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容为 2.1×103 J/（kg ℃）。
【分析】（1）根据控制变量法分析解答；根据温度计分度值读数；
（2）（3）（4）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
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。
根据Q吸＝cmΔt算出煤油的比热容。
【解答】解：（1）由转换法，我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，故本实验需要用到的测量工具有温度计；
图中温度计的分度值为1℃，温度计的示数为27℃；
（2）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同；
（3）根据转换法，使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少
（4）根据图象分析可知，加热相同的时间，根据比较吸热能力的第2种方法；
由图乙可以看出，升高40℃，煤油要8分钟，煤油吸热的热量是水的 ，
根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，Q吸与比热容c正比，故煤油的比热容是：
c煤油＝×4.5×103J/（kg ℃）＝2.6×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）秒表；27； （3）A；（4）水3。
【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及根据Q吸＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
20．（7分）如图甲所示为小明探究“串联电路的电压规律”的实验。
（1）在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变 不影响 （选填“影响”或“不影响”）它对用电器的控制。
（2）下面是小明实验中出现的故障，请你帮他找出故障原因：
①闭合开关前，发现电压表的指针指在了“0”刻度线的左侧，则原因可能是 电压表没有调零 。
②闭合开关时，发现电压表示数为零。灯L1不发光，灯L2发光，则故障可能是 灯L1短路 。
（3）小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后保持电压表的B端接线不动，接到C端，测量L2两端的电压。这一做法存在的问题是 电压表的正负接线柱接反了 。
（4）小明发现同桌小雨按照图甲连接的实物图丙是错误的。电源是由2节新干电池串联组成的，此时闭合开关，电压表的示数为 3 V。
（5）排除故障后，继续实验，得出了如表所示的一组数据 U＝U1+U2 （写出关系式）。这个实验在设计方案上存在的不足之处是 只进行了一次实验，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性 。
灯L1两端电压U1/V 灯L2两端电压U2/V 电源两端的电压U/V
1.6 1.4 3
【分析】（1）在串联电路中，一个开关可以控制所有用电器，开关位置改变，控制作用不变；
（2）①电压表使用前要调零；
②闭合开关时，灯L2发光，说明电路是通路，然后根据灯L1的发光情况、电压表有无示数判断故障原因；
（3）电压表使用时电流必须从正接线柱流入，否则反偏，烧坏电压表；
（4）电压表串联在电路中，测电源电压；
（5）分析表中实验数据得出结论；
只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，为得出普遍规律，应使用不同规格的器材进行多次实验。
【解答】解：（1）在串联电路中，开关可以控制所有用电器；
（2）①闭合开关前，发现电压表的指针指在了“0”刻度的左侧；
②闭合开关时，灯L2发光，说明电路是通路7不发光，电压表无示数1短路；
（3）小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，将A端接线松开，测量L7两端的电压，此时电流从负接线柱流入；
（4）图丙中，电压表与灯泡L1串联，测电源电压，电压是3V，电压表的示数为6V；
（5）分析表中实验数据知，1.6V+8.4V＝3.5V1+U2；
这个实验在设计方案上存在的不足之处是：只进行了一次实验，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
故答案为：（1）不影响；（2）①电压表没有调零6短路；（3）电压表的正负接线柱接反了；（5）U＝U1+U2；只进行了一次实验，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
【点评】本题探究串联电路的电压规律，主要考查了电压表的使用、电路故障分析以及归纳法的运用等内容。
21．（7分）在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将实物图（图乙）连接完整。（要求导线不交叉；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）
（2）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是定值电阻 断路 （选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，电流表的示数如图丙所示，为 0.20 A。当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压不变 右 （选填“左”或“右”）移动。
（4）由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 （选填“正比”或“反比”）。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.10 0.08
（5）根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器是 B （选填“A”或“B”）。
A．“10Ω 1A”
B．“20Ω 0.5A”
（6）小亭同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx（老师告知其阻值大于25Ω）。此时电压表被另一组的同学借走，小亭经过思考，为减小测量误差，于是找来一个能够使用的旧蓄电池组（其电压小于10V），巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器，设计了如图丁所示的电路，并计算出了该电阻的阻值。具体操作如下：
①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程，将滑动变阻器滑片P调至A端，读出电流表的示数为0.18A。
②将滑动变阻器滑片P调至B端，读出电流表的示数为0.30A。
③则Rx＝ 30 Ω。
【分析】（1）根据滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大确定变阻器左下接线柱连入电路中；
（2）若电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的部分断路了；
（3）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；
（4）分析表中数据得出结论；
（5）根据表格最后一组数据，由欧姆定律和串联电路的规律得出变阻器连入电路的电阻，确定选用的滑动变阻器；
（6）分析两次操作中电路连接，由串联电阻的规律和欧姆定律得出Rx。
【解答】解：（1）当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，如下图所示：
；
（2）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关后电流表无示数，发现电压表有示数且接近电源电压，故其原因可能是定值电阻断路；
（3）排除故障后，更换不同电阻进行实验，第一次实验时，电流表选用小量程，故电流表的示数为0.20A；
根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，由分压原理，所以滑片应向右端移动；
（4）由表中数据可知，电阻增大为原来的几倍，即导体两端的电压一定时；
（5）根据表格最后一组数据，由欧姆定律和串联电路的规律
R滑＝﹣R8＝﹣25Ω＝12.4Ω＞10Ω；
（6）在①中，待测电阻与变阻器的最大电阻串联，
R串＝20Ω+Rx，
在②中为待测电阻的简单电路，根据欧姆定律，电流与电阻成反比
，
解得：Rx＝30Ω。
故答案为：（1）见上图；（2）断路；右；（4）反比；（6）30。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、电路故障分析、操作过程、控制变量法、对器材的选择和设计方案测电阻的能力，有一定难度。
