湖南省湘西自治州2023年下学期期末教学质量检测试题卷九年级物理
考生注意：本试卷五大题，时量60分钟，满分100分。
一、选择题（每小题3分，共计36分）
1. 如图是载有“天问一号”的火箭发射升空的情景，下列描述错误的是（ ）
A. 火箭发射时出现的大量“白气”是液化现象
B. 火箭点火升空过程中机械能不变
C. 火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的
D. 火箭选择液态氢作为燃料是因为氢的热值大
2. 如图所示，在试管内装适量水，用软木塞塞住管口，加热一段时间后，软木塞就会被冲出去,关于这一现象的解释中正确的是（ ）
A. 酒精燃烧：内能转化为化学能
B. 试管内水温升高：利用做功的方式改变物体的内能
C. 木塞被冲出去：其能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化相同
D. 管口出现水雾：水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 高温铁块放入冷水中，当热传递停止时铁块和水的内能一定相同
B. 不能喝刚烧开的水，是因为它的热量太大
C. 用天然气烧水，天然气燃烧不充分时，其热值不变
D. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
4. 如图所示，A、B两个验电器，A带负电，B不带电，用带绝缘柄的金属棒，连接A、B两验电器的金属球瞬间（ ）
A. 电流方向从A到B
B. 电子运动方向从B到A
C. 连接前，B有多余自由电子
D. 连接后，A的张角变小，B的张角变大
5. 下列说法中，正确的是（ ）
A. 单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，则每秒钟对外做功10次
B. 多间教室的广播同时响起上课铃与下课铃，它们一定是串联的
C. 由公式说明热值与燃料的质量成反比
D. 在春天杨柳絮满天飞属于扩散现象
6. 下列物理量的估测，最符合实际的是（ ）
A. 家用洗衣机工作时的电流约为5A
B. 初中生从一楼走到四楼做功约4.5×104J
C. 教室内一盏日光灯正常工作的电流约为180mA
D. 家用台灯工作时的电流约1A
7. 如图所示的电路，当开关S闭合时，L1、L2都能发光，一会儿过后，L1熄灭、L2亮，则电路故障原因可能是（ ）
A. L1断路 B. L1短路
C. L2断路 D. L2短路
8. 在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（ ）
A M接C，N接B B. M接A，N接B
C. M接C，N接D D. M接A，N接D
9. 如图所示，电源电压保持4V不变，闭合开关，电压表示数为2V，下列选项中叙述错误的是（ ）
A. 电阻R1、R2组成串联电路
B. 电压表测电阻R2两端电压
C. 通过电阻R1、R2的电流之比1∶1
D. 电阻R1、R2两端的电压之比为1∶1
10. 如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0~3V，R0是300Ω的定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，若闭合开关S（ ）
A. 环境温度为20℃时，热敏电阻阻值是150Ω
B. 电压表的最小示数是2.25V
C. 此电路允许的最高环境温度为80℃
D 电压表示数越小，环境温度越高
11. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（ ）
A. 电流表A1示数变小，电压表V示数变小
B. 电流表A2示数变小，电压表V示数变多
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D. 电压表V示数与电流表A2示数比值不变
12. 如图所示，两个电饭锅甲和乙，甲的额定功率为900W，乙的额定功率为1500W，在它们都正常工作的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 电饭煲甲消耗电能多 B. 电饭煲乙消耗电能多
C. 电饭煲甲消耗电能快 D. 电饭煲乙消耗电能快
二、填空题（每空2分，共计20分）
13. 周末小明同学在家炒菜，在客厅看电视的妹妹闻到了香味，这说明分子在永不停息地做______他在做汤菜时将水加热至沸腾，在此过程中水是通过______改变内能。
14. 如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2=6Ω，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电源电压为______V，电阻R1的阻值为______Ω。
15. 如图所示，将A、B两个金属片插人柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是______（选填“A”或“B”）；若想获得6V的电压，需要把______节这样的“水果电池”中事联起来。
16. 如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，跨上电动自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，这右手把就相当于电路中的______。正常行驶时、电动车的前后转向灯独立工作，则它们的连接是______。
17. 如图所示，由电阻R和灯泡L，的I-U图像可知，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电源电压为4V，则电路的电流为______A，灯泡L消耗的功率为______W。
三、作图题（2小题，每小题3分，共6分）
18. 图甲是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路通电时两个应急灯都不亮；当外部电路停电时两个应急灯都发光。两个应急灯都正在发光时，小宁看到工人师傅将学校应急灯中的任意一个灯泡拧下，而另一个灯泡仍然发光。根据以上现象，小宁画出了这款应急照明灯的部分电路（如图乙），请你用笔画线代替导线把图乙的实物图连接完整（导线不能交叉）。
19. 下图是一款交通警察执法使用的酒精测试仪，可以有效减少重大交通事故的发生。酒精测试仪实际上主要是由酒精气体传感器R2（相当于电阻值随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻R1、一个电压表、一个开关、电源组成；酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的电压表示数越大；请你根据其工作原理，在虚线框内画出酒精测试仪的电路图。
四、实验探究题（3小题，每空2分，共24分）
20. 为了比较不同物质的吸热能力，小华进行了以下实验；
（1）实验中应取初温和______（选填“质量”或“体积”）相等的a和b两种液体倒入两个相同的烧杯中；
（2）用相同规格的电加热器对a和b加热相同的时间，目的是使a和b液体______相同；
（3）实验时小华每隔1min记录一次液体的温度，记录结果如下表，通过分析表中数据可知选用其中______（选填“a”或“b”）液体作为内燃机的散热物质，效果会更好。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
a液体的温度/℃ 30 35 40 45 50 55
b液体的温度/℃ 30 38 45 54 62 70
21. 探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，a、b、c三条金属电阻丝长度相同；a为锰铜丝，b、c为镍铬合金丝；·b的横截面积是c的横截面积的2倍；a、b横截面积相同。
（1）连接电路时，开关应处于______状态；
（2）为了探究电阻跟导体横截面积的关系，应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（3）若选用a、b两根电阻丝分别接入电路M、N两点间，是探究导体电阻的大小与______的关系；
（4）该实验中通过______的大小来反映导体电阻的大小，这种方法叫做______法。
22. 图甲是小明测量小灯泡的电阻的实验电路。
（1）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片P调到______（A或B）端；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则电路可能存在的故障是______；
（3）排滁故障后，实验中小明发现，电流表示数I与电压表示数U之间的关系图象如图乙，其主要原因是______；
（4）完成上述实验后，小明进一步思考，用已知最大阻值为R的滑动变阻器和电流表，能否测出未知定值电阻Rx的阻值呢？他设计电路如图丙，实验步骤如下：闭合开关S，当滑动变阻器的滑片位于B端时，记下电流表的示数为I；将滑片移至A端，记下电流表的示数为I1；则电阻Rx的阻值表达式为Rx=______（用I、I1和R表示）。
五、综合计算题（2小题，共14分，23题6分，24题8分，）
23. 天然气具有热值高、价格实惠、污染少、安全等优点。张明把5L水从20℃加热到50℃时，用了天然气0.01m3，已知天然气热值为8.4×107J/m3。水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）完全燃烧0.01m3天然气放出的热量；
（2）5L水从20℃加热到50℃吸收热量；
（3）张明家天然气灶的效率。
24. 在图中，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为5Ω，R是滑动变阻器，电压表V所选量程为0~3V，电流表A1所选量程为0~3A，A2所选量程为0~0.6A，电源电压保持6V不变，滑动变阻器最大阻值为40Ω，闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片移到中点时，电流表A2的示数为0.2A，通电10min。则求：
（1）R1阻值；
（2）通电10min，电阻R1产生的热量；
（3）当闭合开关S，断开开关S1、S2，在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻；
（4）改变电路的连接情况，移动滑动变阻器，在电路安全的情况下，求电路的电流最大值。湖南省湘西自治州2023年下学期期末教学质量检测试题卷九年级物理
考生注意：本试卷五大题，时量60分钟，满分100分。
一、选择题（每小题3分，共计36分）
1. 如图是载有“天问一号”的火箭发射升空的情景，下列描述错误的是（ ）
A. 火箭发射时出现的大量“白气”是液化现象
B. 火箭点火升空过程中机械能不变
C. 火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的
D. 火箭选择液态氢作为燃料是因为氢的热值大
【答案】B
【解析】
【详解】A．“白气”是小水滴，是水蒸气遇冷液化形成的，故A正确，不符合题意；
B．火箭在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，高度变高，则动能变大，重力势能变大，所以机械能变大，故B错误，符合题意；
C．火箭向下喷燃气时对气体施加向下的作用力，由于力的作用是相互的，气体对火箭施加一个向上的力，火箭才能上升，故C正确，不符合题意；
D．氢的热值大，完全燃烧相同质量的燃料时，氢放出的热量多，所以火箭选择液氢为燃料，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住管口，加热一段时间后，软木塞就会被冲出去,关于这一现象的解释中正确的是（ ）
A. 酒精燃烧：内能转化为化学能
B. 试管内水温升高：利用做功的方式改变物体的内能
C. 木塞被冲出去：其能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化相同
D. 管口出现水雾：水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴
【答案】D
【解析】
【详解】A．酒精燃烧时，化学能转化为内能，故A错误；
B．酒精燃烧放出热量，试管中的水吸收热量，内能增大，温度升高，水的内能是通过热传递的方式增加的，故B错误；
C．木塞被冲出去的过程中，试管内的气体对木塞做功，试管内气体的内能转化为木塞的机械能，而汽油机的压缩冲程，将机械能转化成内能，故C错误；
D．木塞被冲出时，瓶内水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在管口形成水雾，故D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 高温铁块放入冷水中，当热传递停止时铁块和水的内能一定相同
B. 不能喝刚烧开的水，是因为它的热量太大
C. 用天然气烧水，天然气燃烧不充分时，其热值不变
D. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
【答案】C
【解析】
【详解】A．热传递停止时，铁块和水的温度相同，但内能不一定相同，故A错误；
B．不能喝刚烧开的水，是因为它的温度太高，故B错误；
C．热值时燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故C正确；
D．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，所以热机消耗的燃料越多，效率不一定越低，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，A、B两个验电器，A带负电，B不带电，用带绝缘柄的金属棒，连接A、B两验电器的金属球瞬间（ ）
A. 电流方向从A到B
B. 电子运动方向从B到A
C. 连接前，B有多余自由电子
D. 连接后，A的张角变小，B的张角变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．B不带电，A带负电，用带绝缘柄的金属棒连接A、B，则负电荷由A到B，电流方向为正电荷定向移动方向，所以电流方向与负电荷定向移动方向相反，则电流方向由B到A，故AB不符合题意；
C．由于B不带电，所以连接前，B呈现电中性，没有多余电子，故C不符合题意；
D．连接后，A中负电荷转移到B，则B张角变大， A的电荷量减小，所以A张角变小，故D符合题意。
故选D。
5. 下列说法中，正确的是（ ）
A. 单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，则每秒钟对外做功10次
B. 多间教室的广播同时响起上课铃与下课铃，它们一定是串联的
C. 由公式说明热值与燃料的质量成反比
D. 在春天杨柳絮满天飞属于扩散现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．内燃机飞轮转速为1200r/min，即每秒20转，由于内燃机在一个工作循环中，飞轮转2周，对外做功1次，所以每秒钟对外做功10次，故A正确；
B．多间教室的广播同时响起上课铃与下课铃，它们可能是串联的，也可能是并联的，此时开关在干路上，控制整个电路，故B错误；
C．热值是燃料的一种性质，与燃料的种类有关，与质量无关，故C错误；
D．在春天，杨柳絮相对于地面发生了位置的改变，属于机械运动，不属于扩散现象，故D错误。
故选A。
6. 下列物理量的估测，最符合实际的是（ ）
A. 家用洗衣机工作时的电流约为5A
B. 初中生从一楼走到四楼做功约4.5×104J
C. 教室内一盏日光灯正常工作的电流约为180mA
D. 家用台灯工作时的电流约1A
【答案】C
【解析】
【详解】A．家用洗衣机工作时的电流约为2A，故A符合题意；
B．中学生的体重在G=500N左右，一楼到四楼的高度h=9m左右，中学生从一楼走到四楼克服重力所做的功约为
故B不符合题意；
C．教室内的一盏日光灯正常工作时的电流约为0.2A=200mA，故C符合题意；
D．家用台灯工作时的电流约0.1A，故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的电路，当开关S闭合时，L1、L2都能发光，一会儿过后，L1熄灭、L2亮，则电路故障原因可能是（ ）
A. L1断路 B. L1短路
C. L2断路 D. L2短路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，灯泡L1和L2串联，当开关S闭合并一会儿过后，L1熄灭，说明电路可能是断路，也可能是L1短路，L2亮，说明整个电路是通路，电路不是断路，所以电路故障的可能原因是L1短路，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（ ）
A. M接C，N接B B. M接A，N接B
C. M接C，N接D D. M接A，N接D
【答案】A
【解析】
【详解】要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮，说明滑动变阻器连入电路的阻值减小。
A．M接C，N接B，滑片向左移，滑动变阻器连入电路的有效长度减小，电阻减小，故A正确；
B．M接A，N接B，电阻丝没有接进电路，此时的滑动变阻器相当于一根导线，故B错误；
C．M接C，N接D，滑片没有接进电路，此时的滑动变阻器相当于一个定值电阻，故C错误；
D．M接A，N接D，滑片向左移，滑动变阻器连入电路的有效长度变长，电阻增大，故D错误。
故选A。
9. 如图所示，电源电压保持4V不变，闭合开关，电压表示数为2V，下列选项中叙述错误的是（ ）
A. 电阻R1、R2组成串联电路
B. 电压表测电阻R2两端电压
C. 通过电阻R1、R2的电流之比1∶1
D. 电阻R1、R2两端的电压之比为1∶1
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．由图中可得，开关闭合后，电阻R1、R2组成串联电路，电压表测R1两端的电压，即R1两端的电压是2V，根据串联分压原理，所以R2两端的电压为
所以R1和R2两端的电压相等，即电压之比为1∶1，故AD正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．因串联电路电流处处相等，所以通过电阻R1、R2的电流之比1∶1，故C正确，不符合题意；
故选B。
10. 如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0~3V，R0是300Ω的定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，若闭合开关S（ ）
A. 环境温度为20℃时，热敏电阻阻值是150Ω
B. 电压表的最小示数是2.25V
C. 此电路允许的最高环境温度为80℃
D. 电压表示数越小，环境温度越高
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值为250Ω，故A不符合题意；
BD．由甲图可知，定值电阻R0和热敏电阻Rt串联，电压表测量Rt两端电压，由乙图可知，环境温度越低，热敏电阻的阻值越大，电路中总阻值增大，电源电压和R0的阻值不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变小，电压表的示数变小，当温度为0时，电压表的示数最小
故D不符合题意，B符合题意；
C．由乙图可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越效，电路中总阻值减小，电源电压和R0的阻值不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电压表的示数变大，所以当电压表的示数为3V时，环境温度最高，此时电路中的电流最大为
热敏电阻的阻值为
由乙图可知，此时的温度为60℃，故C不符合题意；
故选B。
11. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（ ）
A. 电流表A1示数变小，电压表V示数变小
B. 电流表A2示数变小，电压表V示数变多
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D. 电压表V示数与电流表A2示数比值不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压，因电源电压不变，所以滑片移动时电压表V的示数不变，故A不符合题意；
B．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，由
可得，通过R2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的示数变小，故B不符合题意；
CD．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R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，则电压表V示数与电流表A1示数比值不变；由电源电压不变，干路电压变小可知，电压表V示数与电流表A2示数比值变大，故D不符合题意，C符合题意。
故选C。
12. 如图所示，两个电饭锅甲和乙，甲的额定功率为900W，乙的额定功率为1500W，在它们都正常工作的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 电饭煲甲消耗电能多 B. 电饭煲乙消耗电能多
C. 电饭煲甲消耗电能快 D. 电饭煲乙消耗电能快
【答案】D
【解析】
详解】AB．由
可知，消耗电能的多少，得考虑时间因素，在不知道工作时间的情况下，不能判断哪个电饭锅消耗的电能多，故AB错误；
CD．甲的额定电功率小于乙的额定电功率，根据物理意义可知，电饭锅乙消耗的电能快，故C错误，D正确；
故选D。
二、填空题（每空2分，共计20分）
13. 周末小明同学在家炒菜，在客厅看电视的妹妹闻到了香味，这说明分子在永不停息地做______他在做汤菜时将水加热至沸腾，在此过程中水是通过______改变内能。
【答案】 ①. 无规则运动 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]由于饭菜的芳香类物质分子不停地做无规则运动，通过扩散现象充满整个房间，在客厅看电视的妹妹闻到了香味。
[2] 做汤菜时将水加热至沸腾，加热过程中，水吸收热量，这是通过热传递的方式改变内能的。
14. 如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2=6Ω，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电源电压为______V，电阻R1的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 24
【解析】
【详解】[1]根据电路图可知，电路为串联电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2的电压，两个电压表指针偏转角度相同，根据串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压总和可知，测量电源电压的V1用的量程是0~15V，分度值为0.5V，读数为6V，即电源电压为6V。
[2]电压表V2用的量程是0~3V，分度值为0.1V，读数为1.2V，即R2两端的电压为1.2V，由串联电路特点可知，两端的电压为
电路的电流为
电阻R1的阻值为
15. 如图所示，将A、B两个金属片插人柠檬制成的“水果电池”，用电压表测量“水果电池”的电压，则该电池的正极是______（选填“A”或“B”）；若想获得6V的电压，需要把______节这样的“水果电池”中事联起来。
【答案】 ①. B ②. 5
【解析】
【详解】[1]由电压表的使用知，水果电池电流由B端流出，A端流入，所以B为该电池的正极。
[2]由图示知，一个水果电池的电压为1.2V，那么要获得6V的电压，应将5节这样的水果电池串联起来。
16. 如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，跨上电动自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，这右手把就相当于电路中的______。正常行驶时、电动车的前后转向灯独立工作，则它们的连接是______。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]滑动变阻器可以改变通过用电器的电流，电动车右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，所以这右把手相当于一只滑动变阻器。
[2]正常行驶时，电动车的前后转向灯独立工作，互不影响，因此它们是并联连接的。
17. 如图所示，由电阻R和灯泡L，的I-U图像可知，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电源电压为4V，则电路的电流为______A，灯泡L消耗的功率为______W。
【答案】 ① 0.3 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1][2]由图乙可知，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路的电流，根据串联电路电流处处相等及串联分压原理可得，在图甲中，当电流是0.3A时，灯泡L的两端的电压是1V，电阻R两端的电压是3V，整个电源电压即为4V，所以灯泡L消耗的功率为
三、作图题（2小题，每小题3分，共6分）
18. 图甲是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路通电时两个应急灯都不亮；当外部电路停电时两个应急灯都发光。两个应急灯都正在发光时，小宁看到工人师傅将学校应急灯中的任意一个灯泡拧下，而另一个灯泡仍然发光。根据以上现象，小宁画出了这款应急照明灯的部分电路（如图乙），请你用笔画线代替导线把图乙的实物图连接完整（导线不能交叉）。
【答案】
【解析】
【详解】两个应急灯都正在发光时，小宁看到工人师傅将学校应急灯中的任意一个灯泡拧下，而另一个灯泡仍然发光，说了两灯是并联的；当停电时，两灯都发光，所以开关接在干路上，如图所示：
19. 下图是一款交通警察执法使用的酒精测试仪，可以有效减少重大交通事故的发生。酒精测试仪实际上主要是由酒精气体传感器R2（相当于电阻值随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻R1、一个电压表、一个开关、电源组成；酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的电压表示数越大；请你根据其工作原理，在虚线框内画出酒精测试仪的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】定值电阻R1和酒精气敏传感器元件R2与电源串联，电压表测量R1两端的电压，R2的电阻阻值随酒精气体浓度的增大而减小，测试者酒精气体浓度变大，则R2的电阻阻值变小，R1电阻分压变大，电压表示数也会变大，即电压表示数随着酒精气体浓度变化，酒精气体浓度过大，电压表示数也会过大，超出设定值，即可发出警报，电路图如图所示
四、实验探究题（3小题，每空2分，共24分）
20. 为了比较不同物质的吸热能力，小华进行了以下实验；
（1）实验中应取初温和______（选填“质量”或“体积”）相等的a和b两种液体倒入两个相同的烧杯中；
（2）用相同规格的电加热器对a和b加热相同的时间，目的是使a和b液体______相同；
（3）实验时小华每隔1min记录一次液体的温度，记录结果如下表，通过分析表中数据可知选用其中______（选填“a”或“b”）液体作为内燃机的散热物质，效果会更好。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
a液体的温度/℃ 30 35 40 45 50 55
b液体的温度/℃ 30 38 45 54 62 70
【答案】 ①. 质量 ②. 吸收的热量 ③. a
【解析】
【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的两种方法，需要控制不同物质的质量相同，即应取初温和质量相等的a和b两种液体倒入两个相同的烧杯中。
（2）[2]用相同规格的电加热器对a和b加热相同的时间，目的是使a和b液体在相同时间内吸收的热量相同。
（3）[3]初温相同，质量相等两种液体，在相同的时间内液体吸收的热量相同，温度升高的越高，吸热能力越弱，液体的比热容越小；由表格可知，相同时间内，a液体升高的温度低于b液体升高的温度，故a的吸热能力强，在相同时间内可以吸收更多的热量，故a液体作为内燃机的散热物质，效果会更好。
21. 探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，a、b、c三条金属电阻丝长度相同；a为锰铜丝，b、c为镍铬合金丝；·b的横截面积是c的横截面积的2倍；a、b横截面积相同。
（1）连接电路时，开关应处于______状态；
（2）为了探究电阻跟导体横截面积的关系，应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（3）若选用a、b两根电阻丝分别接入电路M、N两点间，是探究导体电阻的大小与______的关系；
（4）该实验中通过______的大小来反映导体电阻的大小，这种方法叫做______法。
【答案】 ①. 断开 ②. b、c ③. 导体的材料 ④. 电流表读数 ⑤. 转换
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）[2]根据控制变量法，为了探究电阻和横截面积的关系，应控制材料、长度相同，所以应选用b、c两根电阻丝。
（3）[3] a、b两根电阻丝长度、横截面积相同，材料不同，所以若将这两根电阻丝接入电路，探究的是导体的电阻与材料的关系。
（4）[4][5]电流表可用来测量电路电流大小，能精确地反映电路中电流的变化情况，所以该实验中通过电流表读数的大小来反映导体电阻的大小，这是转换法。
22. 图甲是小明测量小灯泡的电阻的实验电路。
（1）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片P调到______（A或B）端；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则电路可能存在的故障是______；
（3）排滁故障后，实验中小明发现，电流表示数I与电压表示数U之间的关系图象如图乙，其主要原因是______；
（4）完成上述实验后，小明进一步思考，用已知最大阻值为R的滑动变阻器和电流表，能否测出未知定值电阻Rx的阻值呢？他设计电路如图丙，实验步骤如下：闭合开关S，当滑动变阻器的滑片位于B端时，记下电流表的示数为I；将滑片移至A端，记下电流表的示数为I1；则电阻Rx的阻值表达式为Rx=______（用I、I1和R表示）。
【答案】 ①. B ②. 小灯泡断路 ③. 小灯泡的电阻受温度的影响 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]实验开始前，为了保护电路，应把滑动变阻器的滑片P调到阻值最大的B端。
（2）[2]闭合开关，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，说明电路中没有电流，而电压表与电源连接完好，故障可能为与电压表并联的灯泡断路。
（3）[3]通过分析图像，电流随着电压的增加增长的越来越慢，说明小灯泡的电阻是变化的，其原因是，随着灯泡两端电压的增大，灯泡的温度升高而使灯丝的电阻增大。
（4）[4]闭合开关S，当滑动变阻器的滑片位于B端时，变阻器接入电路的电阻为R，记下电流表的示数为I，则电源电压
U=IR+IRx
将滑片移至A端，变阻器接入电路的电阻为零，记下电流表的示数为I1，则电源电压
U=I1Rx
解得电阻R的阻值表达式为
五、综合计算题（2小题，共14分，23题6分，24题8分，）
23. 天然气具有热值高、价格实惠、污染少、安全等优点。张明把5L水从20℃加热到50℃时，用了天然气0.01m3，已知天然气热值为8.4×107J/m3。水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）完全燃烧0.01m3天然气放出的热量；
（2）5L水从20℃加热到50℃吸收的热量；
（3）张明家天然气灶的效率。
【答案】（1）8.4×105J；（2）6.3×105J；（3）75%
【解析】
【详解】解：（1）完全燃烧0.01m3天然气放出的热量为
（2）5L水的质量为
5L水从20℃加热到50℃吸收的热量
（3）天然气灶效率为
答：（1）完全燃烧0.01m3天然气放出的热量；
（2）5L水从20℃加热到50℃吸收的热量；
（3）张明家天然气灶的效率75%。
24. 在图中，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为5Ω，R是滑动变阻器，电压表V所选量程为0~3V，电流表A1所选量程为0~3A，A2所选量程为0~0.6A，电源电压保持6V不变，滑动变阻器最大阻值为40Ω，闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片移到中点时，电流表A2的示数为0.2A，通电10min。则求：
（1）R1的阻值；
（2）通电10min，电阻R1产生的热量；
（3）当闭合开关S，断开开关S1、S2，在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻；
（4）改变电路的连接情况，移动滑动变阻器，在电路安全的情况下，求电路的电流最大值。
【答案】（1）10Ω；（2）240J；（3）10Ω；（4）1.8A
【解析】
【详解】解（1）闭合开关S，断开开关S1、S2，R1与滑动变阻器R串联，滑动变阻器滑片移到中点时，接入电路中的电阻为
滑动变阻器两端的电压为
R1的阻值为
（2）通电10min，电阻R1产生的热量
（3）当闭合开关S，断开开关S1、S2，R1与滑动变阻器R串联，电压表测量R1两端的电压，若电路中的最大电流为
R1两端的电压为
所以，电路中的最大电流为
此时滑动变阻器允许连入电路的最小电阻为
（4）当开关S、S1、S2都闭合，R1短路，R与R2并联时，电路中的电流可以达到最大，此时电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R的电流，所以电路的最大电流为
答：（1）R1的阻值为10Ω；
（2）通电10min，电阻R1产生的热量240J；
（3）当闭合开关S，断开开关S1、S2，在保障各电路元件安全的情况下滑动变阻器允许连入电路的最小电阻10Ω；
（4）改变电路的连接情况，移动滑动变阻器，在电路安全的情况下，电路的电流最大值为1.8A。
