资源简介

广东省珠海市第九中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷
一、单项选择题、本大题7小题，每小题3分，共21分、在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑.
1．如图是在第十五届中国航展上首次亮相的空天概念战机——白帝，它不仅可在大气层内外执行任务，还可由人工智能操控实现全无人化作战，而它强大的“大脑”则是AI芯片。制造芯片的主要材料是（　　）
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
【答案】B
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】芯片本质是集成电路，它的核心制作材料是硅、锗这类半导体材料。半导体拥有特殊的导电性质，可以快速、精准地调控导电性能，能够满足芯片处理、存储信号的要求。导体的导电能力过强，绝缘体无法导电，超导体只有在极低温度下才能实现零电阻，这三类材料都不符合芯片工作原理的要求。因此ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】 1. 半导体，导电性能介于导体与绝缘体之间，硅、锗是常见半导体材料，可用来制作芯片、二极管。
2. 导体，容易导电的物质，电阻很小，电流容易通过。
3. 绝缘体，不容易导电的物质，电阻极大，几乎没有电流通过。
4. 超导体，在特定低温条件下电阻变为 0 的材料，常温下无法实现超导。
2．下列电学知识中，说法正确的是（　　）
A．验电器的原理是异种电荷相互排斥
B．电压是形成电流的原因，有电压一定有电流
C．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D．用水流的形成过程来认识电流的形成运用了类比法
【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用；有持续电流的条件；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 A．验电器的原理是同种电荷相互排斥，故A错误；
B．形成电流必须满足两个条件：①电路中有电压；②电路必须是通路，故B错误；
C．电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与通过导体的电流无关，故C错误；
D．电流看不见摸不着，用水流的形成过程来认识电流的形成运用了类比法，故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据验电器的工作原理判断；
B.根据形成持续电流的条件判断；
C.根据电阻的影响因素判断；
D.类比法也叫比较类推法，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法 。
3．汽车在干燥环境中行驶时，车身与空气摩擦后会带上电荷。车身带电会吸附灰尘，还有可能引起自燃。如图。可在车尾安装一条与大地相接触的静电消除带，将车身带的电荷释放到大地。下列说法正确的是（　　）
A．车身带电是因为与空气摩擦时创造了电荷
B．摩擦后若车身带负电是因为它得到了电子
C．车身与空气摩擦时只有车身带上了电荷
D．车身能够吸附灰尘是因为灰尘一定也带电荷
【答案】B
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断；静电的防止和利用
【解析】【解答】A．摩擦起电的本质并非创造电荷，其实是电荷发生了转移：飞机飞行时机身和空气摩擦，电荷发生转移，使机身出现正负电荷分离，因此带电，故A错误；
B．通过摩擦可以让物体带电，若摩擦后机身带负电，说明机身在摩擦过程中得到了电子，故B正确；
C．机身和空气摩擦时，其中一方得到电子带负电，另一方就会失去电子带正电，因此机身和空气带的是异种电荷，故C错误；
D．机身可以吸附灰尘是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，被吸附的灰尘可能带与机身异种的电荷，也可能本身不带电，故D错误。
综上，选B。
【分析】 1. 摩擦起电实质，摩擦起电不是创造电荷，只是电子在物体间发生转移。
2. 带电的判断，物体得到电子带负电，物体失去电子带正电。
3. 摩擦起电的电荷特点，相互摩擦的两个物体会带上等量异种电荷。
4. 带电体性质，带电体能够吸引轻小物体，轻小物体可以不带电。
4．关于如图所示实例的描述正确的是（　　）
A．对试管内的水加热，水蒸气将软木塞冲出，内能增加
B．厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气所含热量增大
C．抽掉玻璃板后，观察到的现象能说明分子永不停息地做无规则运动
D．把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，主要是大气压力的作用
【答案】C
【知识点】热量的概念；做功改变物体内能；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、对试管中的水加热后，水蒸气推动软木塞飞出，这个过程是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气对外做功，自身内能会减小，因此A错误；
B、快速压缩厚玻璃筒内的空气，是通过做功的方式让空气的内能增加。需要注意的是，热量是热传递过程中传递能量的多少，属于过程量，不能描述为物体“含有热量”，因此B错误；
C、抽走玻璃板后，上方的空气和下方的二氧化氮会逐渐混合均匀，这是扩散现象，直接说明了分子在永不停息地做无规则运动，因此C正确；
D、将玻璃板从水面拉出时，弹簧测力计的示数会变大，这个现象的主要原因是分子间存在相互作用的引力，并非是大气压力的作用，因此D错误。
综上，选C。
【分析】 1. 改变物体内能的方式，做功和热传递；物体对外做功，内能减小；对物体做功，内能增大。
2. 热量概念，热量属于过程量，只能描述吸收或放出热量，物体不能 “含有热量”。
3. 扩散现象，不同物质相互接触时彼此进入对方，证明分子在永不停息做无规则运动。
4. 分子间作用力，分子之间同时存在引力与斥力。
5．《天工开物》.记载了古人煮海水制取海盐的过程，下列过程改变内能的方式与其一致的是（　　）
A．弯折铁丝 B．钻木取火 C．烤火取暖 D．擦燃火柴
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 古人海水煮盐制取海盐的过程中，海水吸收太阳光的热量而蒸发，即是通过热传递的方式使水的内能增加。
ABD.弯折铁丝，钻木取火和擦然火柴，都是将机械能转化为内能，属于通过做功的方式改变物体的内能，故ABD不合题意；
C.烤火取暖，人体吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故C符合题意。
故选C。
【分析】 改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功实质是能量的转化；热传递是能量的转移。
6．青少年科技创新材料中有一种变光二极管，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管，发光二极管具有单向导电性，其符号为 ，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光，则该变光二极管的内部结构可能是下图中的（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电流的方向
【解析】【解答】由于二极管具有单向导电性，所以当电流从二极管“正进负出”时，二极管将电路接通；当电流从二极管“负进正出”时，二极管在电路中处于断开状态；由题意可知，电流从P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，所以两二极管并联，且红发光二极管的正接线柱在P端，负接线柱在Q端，发绿光二极管的正接线柱在Q端，负接线柱在P端，故ABD错误，C正确；
故答案为：C。
【分析】当电流从二极管“正进负出”时，二极管将电路接通，此时二极管相当于一个电阻很小的用电器；当电流从二极管“负进正出”时，二极管在电路中处于断开状态，此时二极管相当于一个电阻很大的用电器。
7．如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪，图乙是同学们设计的模拟电路，闭合开关，当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动，可以利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是（　　）
A．此电路设计中，用电流表示数反映测量成绩
B．绝缘柄向左推的距离越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大
C．绝缘柄向左推的距离越大，电压表示数越大
D．绝缘柄向左推，电路中总功率变小
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．观察图乙可知，R1与R2串联在电路中，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。当推动绝缘柄带动滑动变阻器的滑块向左移动时，R1接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变大，也就是电流表示数变大；根据串联分压规律，R1的阻值减小，分得的电压也减小，即电压表示数变小。题目要求用示数增大的电表反映测量成绩，因此可以用电流表示数反映测量成绩，故A正确；
BC．由图乙的电路可知，绝缘柄向左推动的距离越大，滑动变阻器接入电路的有效电阻长度越短，接入电路的阻值越小，根据串联分压规律可得，R1分得的电压越小，也就是电压表示数越小，故B、C错误；
D．绝缘柄向左推时，R1接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路电流变大，根据，电路总功率变大，故D错误。
故选A。
【分析】 1. 串联电路，串联电路电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。
2. 滑动变阻器，通过改变接入电路电阻丝长度改变电阻大小。
3. 欧姆定律，I=U/R，电源电压不变，总电阻减小，电路电流增大。
4. 串联分压规律，串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。
5. 电功率公式 P=UI，电源电压不变，电流越大，电路总功率越大。
二、填空题。本大题7小题，每空1分，共21分.
8．“茶道”在中国有着悠久的历史，将开水冲入放有茶叶的茶壶中，过一会儿，水中便会呈现出茶色，这是　 　现象：固体很难被压缩，是因为固体分子间存在着　 　。酒精和水混合后，其总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有　 　.
【答案】扩散；斥力；间隙
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】 （1）将开水倒入放有茶叶的茶壶中，茶叶中的色素分子由于不断运动会逐渐进入水中，使水变色，属于扩散现象。
（2）固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力。
（3）酒精和水混合后，总体积小于两者体积之和，这说明了分子之间存在间隙。
【分析】 （1）不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象就叫扩散现象；
（2）根据分子力间存在相互作用的引力和斥力解答；
（3）根据分子之间存在间隙解答。
9．我国家庭电路的电压是　 　V；如图甲，闭合开关，电压表指针正向偏转，说明　 　（选填“铜片”或“锌片”）是水果电池的正极；如图乙，闭合开关，电压表测的是　 　（选填“”或“”）两端电压。
【答案】220；铜片；L1
【知识点】电源及其能量转化；电压和电压的单位换算；电压的测量及电压表的使用；制作水果电池
【解析】【解答】我国家庭电路的供电电压是 220V，采用交流电。 图甲中，铜片接电压表正接线柱，电压表指针正向偏转，说明电流从铜片流出，铜片为水果电池的正极。 图乙中，两个灯泡依次相连属于串联，电压表并联在灯 L1 两端，用来测量 L1 两端的电压。
【分析】 1. 家庭电路电压，我国家庭电路电压为 220V。
2. 电压表使用规则，电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出时指针正向偏转，以此判断电源正负极。
3. 串联电路，用电器首尾顺次连接为串联。
4. 电压表使用，电压表并联在被测用电器两端，测量对应元件两端电压。
10．如图，为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的　 　（选填“电源”或“用电器"），其能量转化过程为电能转化为　 　能。此外，一个充电宝可以同时给几部手机充电，此时手机之间是　 　（选填“串联”或“并联”）连入充电宝的。
【答案】用电器；化学；并联
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 在给共享充电宝充电的过程中，充电宝需要消耗电能，因此充电宝在此时相当于电路组成里的用电器。
充电时，消耗的电能被转化为化学能储存在充电宝内部，因此这个过程的能量转化是电能转化为化学能。
由于一个充电宝可以同时给多部手机充电，各手机充电之间互不影响，因此这些手机是并联接入充电宝的。
【分析】 1. 电路元件作用，消耗电能的装置为用电器，提供电能的装置为电源。
2. 能量转化，充电时电能转化为化学能；对外供电时化学能转化为电能。
3. 并联电路特点，各支路用电器独立工作，互不影响。
11．2025年4月24日，长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，火箭选用液氢燃料，这是因为液氢具有较大的　 　；在发射架下方的池子里储存大量的水，利用水　 　的特性，在升温时会吸收较多的热量，然后在汽化时又吸收热量，保护火箭发射架不被高温毁坏；火箭加速上升的过程中，机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】热值；比热容大；增大
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；机械能及其转化；燃料的热值；水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】（1） 火箭选用液氢作为燃料，原因是液氢的热值较大，相同质量的液氢和其他燃料相比，完全燃烧可以释放出更多的热量，能够有效提升火箭的工作效率。
发射架下方建造水池，目的是吸收发射产生的热量给发射架降温。水降温的原理分为两个过程：第一，水升温的过程会吸收大量热量，而且水本身比热容较大，吸收同等热量时自身温度升高更慢，能够承载更多热量；第二，水吸热汽化变为水蒸气的过程，是汽化吸热过程，会进一步吸收大量的热量，实现更好的降温效果。
火箭在加速上升的过程中，它的飞行速度不断增大，距离地面的高度也不断增加，因此火箭的动能随速度增大而增大，重力势能随高度增大而增大，动能与势能总和为机械能，因此火箭的机械能是增大的。
【分析】 1. 燃料热值，热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，热值越大，相同质量燃料放热越多。
2. 比热容，水的比热容较大，吸放热时温度变化小；汽化现象，物质由液态变为气态，汽化需要吸热。
3. 机械能，动能与质量、速度有关；重力势能与质量、高度有关；机械能等于动能 + 势能。
12．电位器是电器设备中常用的电路元件（如图甲），在音响设备中电位器必须与扬声器　 　（选填“串”或“并”）联。已知接入电路的电阻越小，音量越强，若要实现沿逆时针旋转调节旋钮时，提高音量，必须将B和　 　接入电路。如图乙是电阻箱，此时接入电路的电阻值读数是　 　Ω。
【答案】串；A；2035
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；变阻器及其应用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】（1）电位器实质就是一个滑动变阻器，改变电路中的电流，达到调节音量的目的，故电位器应与扬声器串联；
（2）提高音量即让扬声器电流变大，电阻变小，应B和A接入电路；
（3）电阻值。
【分析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度。当电路中电阻改变时，滑动变阻器应与被控制元件串联，根据欧姆定律可判断电路中电流的变化。电阻箱的读数方法：用所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加，即得连入的电阻值。
13．在如图甲所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为　 　V，通过定值电阻R2的电流为　 　A，R2的阻值为　 　Ω。
【答案】4；0.8；5
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知，开关闭合后，定值电阻R1与R2为并联连接关系，其中电流表A1测的是R1支路的电流，电流表A测的是干路的总电流。由于并联电路中干路总电流一定大于任意一条支路的电流，而题目中说明两个电流表的指针偏转位置完全相同，因此可以判断电流表A选择的是0~3A的大量程，读数为I=1A；电流表A1选择的是0~0.6A的小量程，读数为I1=0.2A。
根据并联电路各支路电压等于电源总电压，可得电源电压：
再根据并联电路的电流规律，可得通过\(R_2\)的电流：
最后计算R2的阻值：
。
【分析】 1. 并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和；并联电路电压规律，各支路电压等于电源电压。
2. 电流表读数，指针位置相同，大量程读数是小量程的 5 倍。
3. 欧姆定律，公式 I=U/R，变形 U=IR、R=U/I。
14．已知小灯泡L和定值电阻的电流与其电压的关系图象如图所示，则定值电阻的阻值为　 　Ω；若将它们并联在电源电压为4V的电路中，则干路中的电流为　 　A；若将它们串联在电源电压为5V的电路中，则电路中的电流为　 　A。
【答案】10；1.2；0.4
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图像可知，当电阻的两端电压为4V时，通过的电流为0.4A，根据欧姆定律可计算定值电阻的阻值为；电灯泡以及定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中，L和R两端的电压都为4V，由图像可知，此时，，根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知，干路电流；由图像可知，当电路中电流为0.4A时，
电源电压为用电器电压之和，所以，则电路中的电流为0.4A。
综上 第1空、10； 第2空、1.2； 第3空、0.4.
【分析】1、欧姆定律：公式为U=IR，本题中当电阻的两端电压为4V时，通过的电流为0.4A，根据欧姆定律可计算定值电阻；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。
三、作图题。共7分。
15．（1）在图示电路中的〇处填入电流表或电压表的符号，使其成为正确的电路。
（2）如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。要求：①闭合开关S，两个小灯串联；②电压表测量L2两端电压。
（3）如图甲为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。请在图乙电路图的虚线框内补画出开关S1和S2并补充完整电路图。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】根据实物图画电路图；实物的电路连接；串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】（1）要使两只灯泡串联，电流只有一条路径；电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中，因此和两个灯泡串联的圆圈应为电流表，和电源并联的圆圈应为电压表。电路图如下图：
（2）已知电路要求两灯串联，因此电流从电源正极流出后，依次经过开关、两个灯泡，所以需要将开关右端与L2右端接线柱连接；要使电压表测L2两端的电压，电压表需要与L2并联，因此将L2左端（或电源负极）与电压表的负接线柱连接；由于图中电源由两节干电池组成，总电压为3V，每个灯泡分得的电压不超过3V，因此电压表选用0~3V量程即可。电路图如下图：
（3）由题意可知，两个开关都可以独立控制电动机，任意一个开关闭合都能使电动机启动，因此两个开关应为并联关系，再与电动机串联接在电源上。电路图如下图：
【分析】 1. 电流表使用规则，串联在被测电路；电压表使用规则，并联在被测用电器两端；串联电路，用电器依次相连，只有一条电流路径。
2. 实物电路连接，串联电路连线方法；电压表量程选择，两节干电池电源电压 3V，选用 0~3V 量程。
3. 并联开关特点，开关并联，任意一个开关闭合电路导通；电路设计，根据功能要求搭建电路图。
（1）与两个灯泡串联的一定是电流表，与电源并联的一定是电压表。如图所示：
（2）要求两个灯泡串联，必须连接开关右端和L2右端；要求电压表测L2电压，电压表必须与L2并联，所以要连接L2右端与电压表3V接线柱，因为图中电源为两节电池，电压为3V，每个灯泡分得的电压一定小于3V。如图所示：
（3）两个开关控制一个电动机，闭合其中任何一个开关，电动机都能启动，所以两个开关并联后再与电动机串联，如图所示：
四、实验题。本大题3小题，共19分.
16．如甲图所示，慎思明辨的小田探究并联电路的电流规律。
（1）连接电路时，开关S处于　 　状态；此时小田发现电流表的指针如图乙所示，出现这种现象的原因是　 　。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，若电流表断路，则灯L2　 　（选填“有”或“无”）电流通过。
（3）用电流表分别测灯L1、L2的电流I1、I2及干路中的电流I3，其中测电流I1时，电流表的示数如图丙所示，示数为　 　A。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录如表。
实验序号 电流I1/A 电流I2/A 电流I3/A
1
0.20 0.50
2 0.24 0.26 0.50
3 0.32 0.18 0.50
（4）分析实验数据，可知并联电路中电流I1、I2及I3的关系为　 　（写表达式）。
（5）为使结论更具普遍性，实验中除更换用电器外，还可以采取的措施是　 　。
【答案】（1）断开；电流表未调零
（2）有
（3）0.3
（4）I3=I1+I2
（5）更换不同电源多次实验
【知识点】电流的测量及电流表的使用；探究串并联电路中的电流特点实验；并联电路的电流规律
【解析】【解答】（1）在连接电路的过程中，为避免电路连接过程中出现短路损坏元件，保护电路，开关S应当保持断开状态。
闭合开关前电路中还没有电流流过电流表，观察图乙的电流表指针可以发现，指针没有对准零刻度线，说明电流表使用前没有进行调零操作。
（2）由图甲可知，灯泡L1与L2为并联连接，电流表接在L1所在的支路上，只测量L1的电流；由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，因此当电流表发生断路故障时，不会影响L2支路，L2仍然有电流通过，可以正常发光。
（3）观察图丙可知，电流表选择的是0~0.6A的量程，该量程下电流表的分度值为0.02A，根据指针位置可以读出电流表示数为0.3A。
（4）对表格中的实验数据进行分析，能够得到并联电路的电流规律：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，用公式可表示为。
（5）本实验为了得到普遍规律，需要多次实验避免偶然性，除了更换不同规格的用电器之外，还可以通过更换不同电压的电源改变电路电流，或是并联更多不同规格的用电器，进行多次实验来得到普遍结论。
【分析】 1. 电路连接操作规范，连接电路开关断开；电流表使用前要调零。
2. 并联电路特点，各支路独立工作、互不影响。
3. 电流表读数，0~0.6A 量程分度值 0.02A。
4. 并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，公式I总 = I1+I2。
5. 多次实验的目的，寻找普遍规律，减小偶然性误差。
（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关S应处于断开状态。
[2]闭合开关前，并没有电流通过电流表，如图乙，电流表指针没有指在零刻度线，说明电流表未调零。
（2）如图甲，L1与L2并联，电流表串联在L1所在支路，若电流表断路，由于并联电路中各支路互不影响，所以灯L2有电流通过。
（3）如图丙，电流表选用了0~0.6A测量范围，分度值为0.02A，由指针位置可知其示数为0.3A。
（4）分析实验数据可发现并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即并联电路中电流的关系为I3=I1+I2。
（5）为使结论更具普遍性，除更换用电器外，还可以采取的措施是更换不同规格的电源来改变电路中的电流，或者并联更多的用电器进行多次实验。
17．如1图所示，在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，小华将两支相同的试管（分别盛有初温相同的A、B两种液体）放入同一个红外加热器中，两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好，并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热，在其沸腾前记录到A、B两种液体温度随时间变化如下表格。
加热时间 0 1 2 3 4
A的温度 10 14 18 22 26
B的温度 10 18 26 34 42
（1）实验中应取　 　（选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体；本实验需要的测量工具除温度计、天平外还需要　 　。
（2）实验中通过比较两种液体　 　（选填“升高的温度”或“加热的时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；
（3）根据表格实验数据可知，　 　（选填“A”或“B”）液体的吸热能力强；
（4）2图中①是B液体加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第　 　条（选填“①”“②”或“③”）；
（5）本题中的实验数据表格存在的缺陷是　 　；
【答案】（1）质量；秒表
（2）加热的时间
（3）A
（4）③
（5）没有标注时间和温度的单位
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，为了便于比较，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相同的A、B两种液体分别倒入相同的烧杯中。
本实验需要的测量工具除温度计、天平外，还需要秒表，用来记录不同时刻温度计的示数。
（2）实验中两个试管放在同一热源中，相同时间吸收的热量相同，通过加热时间来比较A和B两种液体吸收热量的多少。
（3）从表格数据可以看出A物质温度升高8℃需要用时2min，B物质温度升高8℃需要用时1min，可得出：升高相同的温度，A液体所需的加热时间更长，说明A液体的吸热能力强。
（4）图2中①是B加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，升高相同温度时吸收热量将是原来的2倍，也就是加热时间变为原来的2倍，则图2中的③符合题意。
（5）设计表格时，所测物理量应该标注单位，本题中的实验数据表格存在的缺陷是没有标注时间和温度的单位。
【分析】 1. 控制变量法，比较吸热能力实验要控制液体质量、初温相同；转换法，加热时间代表吸收热量多少。
2. 比热容概念，质量相同，升高相同温度，吸收热量越多，比热容越大，吸热能力越强。
3. 吸热公式 Q=cmΔt，c 是物质本身属性，与质量无关；吸收热量与质量、升高温度成正比。
4. 实验表格规范，记录物理量必须附带单位。
（1）[1]在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，为了便于比较，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相同的A、B两种液体分别倒入相同的烧杯中。
[2]本实验需要的测量工具除温度计、天平外，还需要秒表，用来记录不同时刻温度计的示数。
（2）实验中两个试管放在同一热源中，相同时间吸收的热量相同，通过加热时间来比较A和B两种液体吸收热量的多少。
（3）从表格数据可以看出A物质温度升高8℃需要用时2min，B物质温度升高8℃需要用时1min，可得出：升高相同的温度，A液体所需的加热时间更长，说明A液体的吸热能力强。
（4）图2中①是B加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，升高相同温度时吸收热量将是原来的2倍，也就是加热时间变为原来的2倍，则图2中的③符合题意。
（5）设计表格时，所测物理量应该标注单位，本题中的实验数据表格存在的缺陷是没有标注时间和温度的单位。
18．博闻强识的小忠利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω，2A”、定值电阻6个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。
（1）在“探究电流与电压的关系”实验时：
①将图甲中的电路连接完整（要求：滑片P向左移动时电压表示数变大，导线不交叉）　 　；
②实验过程中，若电流表无示数，电压表示数较大，原因可能是电阻R　 　（选填“短路”或“断路”）；
③根据实验数据画出乙所示I-U图像，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成　 　；
（2）在“探究电流与电阻关系”实验时，将电源电压调至6V，进行了5次实验：
①将测得的数据在图丙中描点连线，发现有一组数据错误，小忠认为可能是更换了20Ω的定值电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片造成的，你认为他的说法是　 　（选填“正确”或“错误”）的；
②其中阴影部分面积表示的物理量数值是　 　V；
③由实验图像可得出结论：在电压一定时，电流跟电阻成　 　；
④小忠继续实验，更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，并能利用已测量的数据，下列措施中可行的是　 　（填选项“A”或“B”）。
A．换用“30Ω，1A”的滑动变阻器 B.将定值电阻R两端电压调成5V
【答案】（1）；断路；正比
（2）错误；4；反比；A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）本实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压。根据题意，滑片P向左移动时电压表示数变大，由串联电路分压规律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值需要变小。滑动变阻器采用“一上一下”的接线规则，要让滑片左移时接入电阻变小，应将滑动变阻器的左下接线柱连接电流表的负接线柱，连线如图所示：
连接电路后闭合开关，发现电压表示数较大，说明电压表的两个接线柱到电源两极之间通路正常；而电流表没有示数，说明电路出现了断路故障，因此故障为定值电阻R断路。
分析I-U图像可以得到：电流随电压增大而增大，且电压与电流的比值为定值，即：
因此可以得出结论：当电阻阻值不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）由图甲可知，电流表选用的是0~0.6A量程，表格中错误数据的电流为1A，超出了所选量程的最大值，因此这是按0~3A量程读错电流表导致的错误，正确读数应为0.2A，所以小忠的说法错误。
该I-R图像中阴影部分是矩形，矩形面积为S=IR，结合欧姆定律U=IR可知，阴影部分的面积表示的物理量就是定值电阻两端的电压。根据图中数据、，可得阴影面积，也就是定值电阻两端的电压为：
观察正确的实验数据可得，电流与电阻的乘积始终保持不变，因此结论为：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
A．本探究电流与电阻关系的实验要求控制定值电阻两端电压不变，本实验中定值电阻两端控制电压为4V。电源电压为6V，根据串联分压规律可得：更换50Ω定值电阻后满足
代入数据计算可得，完成该实验滑动变阻器需要接入的阻值为：
因此把原最大20Ω的滑动变阻器更换为最大30Ω的滑动变阻器，就可以满足实验要求，故A可行；
B．探究电流与电阻的关系时必须控制定值电阻两端电压不变，如果调整定值电阻两端电压为5V，就改变了控制不变的电压，不符合实验要求，因此B不可行。
故选A。
【分析】 1. 控制变量法，比较吸热能力实验要控制液体质量、初温相同；转换法，加热时间代表吸收热量多少。
2. 比热容概念，质量相同，升高相同温度，吸收热量越多，比热容越大，吸热能力越强。
3. 吸热公式 Q=cmΔt，c 是物质本身属性，与质量无关；吸收热量与质量、升高温度成正比。
4. 实验表格规范，记录物理量必须附带单位。
（1）[1]实验中滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压。根据题目要求，滑片P向左移动时电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小。因为滑动变阻器采用 “一上一下” 的接法，要使滑片左移电阻变小，应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表负接线柱相连，如图所示：
[2]连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数较大，说明电压表两接线柱与电源两极之间是连通的；电流表无示数，说明电路发生了断路。所以故障原因为电阻R断路。
[3]分析图像可知，电压越大，电流越大，且电压与电流的比是一个定值
所以可得结论：电阻一定时，电流跟电压成正比。
（2）[1]从图甲可以看出电流表选择的测量范围为0~0.6A，而图乙的错误数据的电流为1A，超过电流表所选量程，所以可能是电流表读错量程导致的数据错误，正确的电流读数应为0.2A，故小忠的说法是错误的。
[2]阴影部分是一个矩形，其面积S=IR，根据U=IR，所以阴影部分面积表示的物理量是电阻两端的电压。由图中数据，，阴影部分面积，即电压表示数为
[3]由图像可知，正确的实验数据电流与电阻的乘积都相等，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[4]A．结合前面分析过程可知，探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，实验中控制定值电阻两端的电压为4V。根据串联分压原理，更换为50Ω的定值电阻后有
要完成实验滑动变阻器接入电路中的电阻为
所以将最大阻值为20Ω的滑动变阻器换成最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成实验。故A符合题意；
B．探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，将定值电阻R两端电压调成5V，没有控制定值电阻两端的电压为4V不变，故B不符合题意。
故选A。
五、计算题，本大题2小题，共13分.
19．如图所示电路中，R1和R2是定值电阻，R1的阻值为9，R2的阻值为3，电源两端电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为3V。求：
（1）电流表的示数I；
（2）R1两端的电压U1；
（3）电源电压U。
【答案】（1）根据图示电路，电阻R1与R2串联连接，电压表监测R2两端电压，电流表测量回路电流。电流表示数计算如下：
（2）电阻R1两端电压计算为：U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
（3）电阻R1两端电压计算为：U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】核心考点：串联电路的电流、电压规律，欧姆定律。
涉及知识点：串联电路中电流处处相等；总电压等于各用电器电压之和；欧姆定律、。
解题关键
本题解题关键是分步骤利用串联电路规律计算：① 先根据的电压和电阻，用欧姆定律算出电路电流，这是串联电路的“公共量”，后续计算均以此为基础；② 再用和算出；③ 最后和相加得到电源电压，需牢记“串联分压”的核心规律，避免混淆串、并联电路的电压、电流关系。
（1）由图可知，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，电流表的示数
（2）R1两端的电压U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
（3）电源电压U=U1+U2=9V+3V=12V
20．某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。（），试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量；
（2）如果这段时间内该热水器的效率是30%，则热水器接收到太阳辐射的热量是多少？
（3）若用煤燃烧来提供热水器接收到的太阳辐射的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为）
【答案】（1）解：根据已知条件，由热量公式可得，这段时间该热水器中的水吸收的热量为
（2）解：由效率公式可得，热水器接收到太阳辐射的热量是
（3）解：若用煤燃烧来提供所需的热量，则，
由公式可得，需完全燃烧煤的质量为。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）由热量公式可得该热水器中的水吸收的热量。
（2）由效率公式计算热水器接收到太阳辐射的热量；
（3）由可得需完全燃烧煤的质量。
（1）根据已知条件，由热量公式可得，这段时间该热水器中的水吸收的热量为
（2）由效率公式
可得，热水器接收到太阳辐射的热量是
（3）若用煤燃烧来提供所需的热量，则
由公式可得，需完全燃烧煤的质量为
六、综合能力题、本大题3小题，共19分.
21．笃行慎思的小翠开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验，她提出了以下猜想：
A.可能与盐水的浓度有关；
B．可能与盐水的液柱长度有关。
她利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验。
（1）向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）：根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小，这种研究方法是　 　。
（2）探究猜想B时，用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，灯泡的亮度逐渐变亮，这一实验过程　 　（选填“能”或“不能”）验证猜想B。利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是：盐水电阻大小可能与盐水的　 　有关。
（3）实验中发现，盐水的电阻改变较小时，灯泡的亮度无明显变化。博文约礼的小兴、钻坚研微的小凯同学分别对实验装置做以下改进。小兴把灯泡更换为电流表，小凯在原电路中串联接入电流表，改进方法更好的是　 　（选填“小兴”或“小凯”）同学，理由是　 　。
【答案】（1）导体；转换法
（2）能；横截面积
（3）小凯；灯泡可以保护电路
【知识点】影响电阻大小的因素；物理学方法
【解析】【解答】（1） 向玻璃管中注满盐水后闭合开关，灯泡发光，说明电路中有持续电流通过盐水，由此可以判断盐水容易导电，因此盐水属于导体。
盐水对电流的阻碍作用不同，也就是电阻大小不同，电源电压保持不变时，电路中电流会随电阻变化，灯泡亮度也会随之改变，我们通过灯泡亮度的变化间接判断盐水电阻的大小，这种研究方法是转换法。
（2） 用注射器从玻璃管中抽取部分盐水后，仍保持玻璃管充满盐水，该操作中盐水的浓度、横截面积都没有改变，只改变了盐水的长度；此时观察到灯泡亮度逐渐变亮，说明电路电流变大，盐水电阻变小，由此可知盐水电阻大小和长度有关，因此这个实验过程可以验证猜想B。
根据影响导体电阻的因素，结合本实验的器材特点，我们还可以提出合理猜想：盐水电阻的大小可能和盐水的横截面积有关。对应的实验操作设计为：保持盐水的长度和浓度不变，更换粗细不同的玻璃管（或用注射器抽出部分盐水，改变玻璃管内盐水的横截面积，仍保持盐水充满玻璃管），观察灯泡亮度变化，即可探究盐水电阻和横截面积的关系。
（3）如果把灯泡直接换成电流表，当盐水电阻过小的时候，电路总电阻很小，根据欧姆定律，电路电流会过大，可能烧坏电流表；而如果在原电路中串联接入电流表，灯泡本身具有一定电阻，可以在盐水电阻较小时限制电路电流大小，起到保护电路的作用，因此小凯的方案更优。
【分析】 1. 导体定义，容易导电的物体叫做导体。
2. 转换法，将不易直接观察的电阻大小转换为灯泡亮度来判断。
3. 影响导体电阻大小的因素，导体的材料、长度、横截面积；材料、横截面积相同时，导体长度越短，电阻越小。
4. 控制变量法，探究电阻与其中一个因素关系时，控制其他因素保持不变。
5. 灯泡的保护电路作用，防止电路短路、电流过大损坏电表。
（1）[1]向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡能发光，可知有电流通过灯泡，说明盐水容易导电，所以盐水是导体。
[2]盐水的电阻不同，对电流的阻碍作用不同，在电源电压一定时，通过灯泡的电流不同，灯泡的亮度不同。根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小，运用了转换法。
（2）[1]用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，保持了横截面积、盐水的浓度不变，盐水的长度变短，灯泡的亮度逐渐变亮，说明盐水的长度变短，电阻变小。表明盐水的电阻大小与长度有关，所以这一实验过程能验证猜想B。
[2]根据影响导体电阻大小的因素，结合本实验器材，可进行探究的合理猜想是：盐水电阻大小可能与盐水的横截面积有关。操作过程为：保持玻璃管内盐水的长度不变，用注射器将玻璃管内的盐水抽出一部分，相当于盐水的横截面积减小，因此可以探究盐水电阻的大小与盐水的横截面积是否有关。
（3）[1][2]将灯泡换为电流表，盐水的电阻变化会引起电路中的电流的变化，但是，当盐水的电阻过小时，电流会过大，电流表可能会被烧坏；在原电路中串联一个电流表，灯泡可以起到保护电路的作用，因此小凯同学的方案更好。
22．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械，它的出现曾引发了第一次工业革命。直到20世纪初，才逐渐被内燃机和汽轮机等替代。
（1）如图1是思接千载的小萍设计的简易蒸汽机模型，燃料燃烧后加热水产生水蒸气，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是　 　（选填“酒精”或“水蒸气”），该模型可以看成是　 　（选填“内燃机”或“外燃机”）；
（2）图2中汽油机的四个冲程，其中　 　（选填A/B/C/D）冲程与图1实验中的能量转化方式相同。该四冲程汽油机工作时转速为600r/min，则说法正确的是　 　（填选项）；
A．分钟做功100次，共有600个冲程
B.秒共40个冲程，曲轴转10圈
C.分钟完成300个工作循环，做功150次
D.秒做功5次，曲轴转10圈
（3）在挑选时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。如图所示为发动机的能量流向图，这个发动机的效率是　 　。“涡轮增压”技术可利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门，能有效提升燃油的利用率。由此可见“涡轮增压”是采取　 　（填选项“A”或“B”）的方法来提高热机效率的；
A. 使燃料更充分燃烧 B. 减少热损失。
（4）如图是一种可用于卫星的光发动机的工作原理图，密闭气室中在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，而在无光条件时则发生逆反应。由此，控制光照即可实现活塞往复运动。在该光发动机工作过程中能量的总量　 　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
【答案】（1）水蒸气；外燃机
（2）C；D
（3）25%；A
（4）不变
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程；能量守恒定律
【解析】【解答】 （1）燃料燃烧对水加热，水吸热产生大量水蒸气，水蒸气从小孔喷出后推动风车转动，对风车做功，将自身内能转化为风车的机械能，因此该装置工作过程中，做功的工作物质是水蒸气。由于该热机模型的燃料是在易拉罐外部燃烧的，因此它属于外燃机。
（2） 图1的实验中，高温水蒸气推动风车转动，对风车做功，将水蒸气的内能转化为风车的机械能。观察图2汽油机的四个冲程：C冲程中进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，是高温高压的燃气推动活塞向下对外做功，能量转化为内能转化为机械能，和图1实验的能量转化一致；A为吸气冲程，没有发生内能和机械能的转化；B为压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能；D为排气冲程，也没有内能和机械能的转化。因此ABD不符合要求，C符合要求。
故选C。
已知四冲程内燃机的飞轮转速为600r/min，四冲程内燃机的工作规律为：飞轮每转2转，完成1个工作循环，对外做功1次，一个工作循环包含4个冲程。
由此可知，该内燃机每分钟可以完成300个工作循环，对外做功300次，总共完成300×4=1200个冲程；换算到每秒，飞轮1s转过的转数为600/60=10r，飞轮转数和曲轴转数相等，因此曲轴每秒转10r；由于每转2转对外做功1次，因此每秒对外做功10/2=5次，每秒完成的冲程数为10×2=20个。因此AC错误，B错误，D正确。
故选D。
（3） 根据能量流向图，燃料完全燃烧放出的总能量为：
其中用来对机械做有用功的能量为2000J，因此该发动机的效率为：
“涡轮增压”技术的原理是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入气缸，能够让燃料燃烧更充分，从而提高燃油的利用率，提升热机效率，因此该技术的核心本质是让燃料更充分燃烧，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（4）根据题意，这种光发动机工作时，会将吸收的光能最终转化为机械能；根据能量守恒定律，在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变，因此该光发动机工作过程中，能量的总量不变。
【分析】 1. 能量转化，做功过程内能转化为机械能；外燃机定义，燃料在气缸外部燃烧。
2. 汽油机四冲程特点，吸气、压缩、做功、排气；四冲程规律，飞轮转 2 圈，完成 1 个工作循环，4 个冲程，对外做功 1 次。
3. 热机效率公式 η=W/Q；提高热机效率方法，让燃料充分燃烧。
4. 能量守恒定律，能量不会凭空产生、消失，总量保持不变。
（1）[1][2]燃料燃烧后加热水产生水蒸气，大量的水蒸气会从小孔喷出，推动风车转动，对风车做功，将内能转化为机械能，因此工作的物质是水蒸气。该热机模型是在易拉罐外燃烧燃料，属于外燃机。
（2）[1]图1实验中高温水蒸气推动风车转动，对风车做功，水蒸气的内能转化为风车的机械能。图2汽油机的四个冲程中，C图所示进气门和排气门关闭，活塞向下运动，此时高温高压的燃气推动活塞对外做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能；A图为吸气冲程，没有内能与机械能的转化；B为压缩冲程，发生的能量转化是机械能转化为内能；D为排气冲程，没有内能与机械能的转化。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
[2]AC．一台四冲程内燃机转速为600r/min，已知飞轮每转2转完成1个工作循环，对外做功1次，包含4个冲程，则该内燃机每分钟完成300个工作循环，对外做功300次，包含1200个冲程，故AC错误；
BD．一台四冲程内燃机转速为600r/min，则1s飞轮转过的转数是10r，已知飞轮转数与曲轴的转数相同，且飞轮每转2r对外做功1次，包含4个冲程，则该内燃机每秒钟做功5次，曲轴转10r，包含20个冲程，故B错误，D正确。
故选D。
（3）[1]由能量流向图可知燃料完全燃烧放出的能量为
用来做有用功的能量为2000J，这个发动机的效率是
[2]根据题意可知，“涡轮增压”技术可利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门，能有效提升燃油的利用率，所以本质上是使燃料更充分燃烧，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（4）由题意可知，这种光发动机可以将吸收到的光能最终转化为机械能，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。故该光发动机工作过程中能量的总量不变。
23．据报道，珠海市每天产生的污水量约100万吨。污水处理厂在处理污水时会产生大量的沼气，而沼气的主要成分甲烷（CH4）是一种无色无味的气体燃料，可收集利用。科学研究表明，甲烷气体浓度（甲烷气体在空气中的体积分数）在5%~15%范围时，遇到明火则会发生爆炸。为此，污水处理厂装备了一套甲烷气体浓度检测系统，其工作原理如下图所示。其中，重要组成部分是气敏传感器Rx，它的阻值会随着空气中甲烷气体浓度的变化而变化（见下表），使用图示简单电路即可将甲烷气体浓度的变化转换为相对应的电信号。
甲烷气体浓度（%） 0 20 40 60 80 100
25 20 15 10 7 5
（1）甲烷气体燃烧是将化学能转化为　 　能，这些能量不能自发地转化回来变成化学能，说明能量的转化具有　 　性。
（2）如图，甲烷气体浓度检测系统中电压电源为6V，定值电阻的阻值为15Ω，则电流表应选择　 　（选填“0~0.6A”或“0~3A”）的测量范围。根据表格可知，当甲烷气体浓度增大时，的阻值将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）某污水处理厂利用该甲烷气体浓度检测系统检测甲烷气体的浓度时，电流表的示数为0.2A，此时甲烷气体浓度是　 　，一旦遇到明火，　 　（选填“会”或“不会”）发生爆炸。
【答案】（1）内；方向
（2）0~0.6A；变小
（3）40%；不会
【知识点】能量的转化或转移；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1） 甲烷气体燃烧是化学反应，过程中对外放热，这个过程中能量转化形式为化学能转化为内能。
能量的转化和转移具有方向性，甲烷燃烧放出的热量无法自动重新转化为甲烷的化学能，这一现象就反映了能量转化具有方向性。
（2） 由电路图可知，气敏电阻$R_x$与定值电阻$R_0$串联，电源电压为6V，定值电阻$R_0$阻值为15Ω，即使不接入$R_x$，电路的最大电流也仅为，电流最大不超过0.4A，因此电流表选择0~0.6A量程即可。
根据表格中的数据可以看出，当甲烷气体浓度增大时，气敏电阻$R_x$的阻值会变小。
（3）当电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律，此时电路的总电阻为：
串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此此时气敏电阻的阻值：
Rx＝R总-R0＝30Ω-15Ω＝15Ω
对照表格数据可知，此时甲烷气体浓度约为40%，题目说明甲烷浓度在5%~15%遇明火会爆炸，40%已经超出该爆炸极限范围，因此遇到明火不会发生爆炸。
【分析】 1. 燃料燃烧的能量转化，化学能转化为内能；能量转化与转移具有方向性。
2. 串联电路特点，串联总电阻等于各分电阻之和；欧姆定律公式 I=U/R。
3. 电流表量程选择，估算电路最大电流，选择略大于最大电流的量程。
4. 气敏电阻特性，甲烷浓度升高，气敏电阻 Rx 阻值减小。
（1）[1]甲烷气体燃烧发生了化学反应同时对外放热。能量转化是化学能转化为内能。
[2]能量的转化和转移具有方向性，甲烷气体燃烧对外放出的热量不能自动再次转化为燃料的化学能，这反映了能量的转化具有方向性。
（2）[1]由电路图可知，R0与Rx串联，电源电压为6V，定值电阻R0的阻值为15Ω，则电路电流一定小于
则电流表的测量范围应选择0~0.6A。
[2]根据表格数据可知，当甲烷气体浓度增大时，的阻值将变小。
（3）[1][2]当电流表的示数为0.2A时，电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时Rx电阻为 Rx＝R﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω
由表格数据可知，甲烷的浓度约是40%，一旦遇到明火，不会发生爆炸。
1 / 1广东省珠海市第九中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷
一、单项选择题、本大题7小题，每小题3分，共21分、在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑.
1．如图是在第十五届中国航展上首次亮相的空天概念战机——白帝，它不仅可在大气层内外执行任务，还可由人工智能操控实现全无人化作战，而它强大的“大脑”则是AI芯片。制造芯片的主要材料是（　　）
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
2．下列电学知识中，说法正确的是（　　）
A．验电器的原理是异种电荷相互排斥
B．电压是形成电流的原因，有电压一定有电流
C．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D．用水流的形成过程来认识电流的形成运用了类比法
3．汽车在干燥环境中行驶时，车身与空气摩擦后会带上电荷。车身带电会吸附灰尘，还有可能引起自燃。如图。可在车尾安装一条与大地相接触的静电消除带，将车身带的电荷释放到大地。下列说法正确的是（　　）
A．车身带电是因为与空气摩擦时创造了电荷
B．摩擦后若车身带负电是因为它得到了电子
C．车身与空气摩擦时只有车身带上了电荷
D．车身能够吸附灰尘是因为灰尘一定也带电荷
4．关于如图所示实例的描述正确的是（　　）
A．对试管内的水加热，水蒸气将软木塞冲出，内能增加
B．厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气所含热量增大
C．抽掉玻璃板后，观察到的现象能说明分子永不停息地做无规则运动
D．把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，主要是大气压力的作用
5．《天工开物》.记载了古人煮海水制取海盐的过程，下列过程改变内能的方式与其一致的是（　　）
A．弯折铁丝 B．钻木取火 C．烤火取暖 D．擦燃火柴
6．青少年科技创新材料中有一种变光二极管，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管，发光二极管具有单向导电性，其符号为 ，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光，则该变光二极管的内部结构可能是下图中的（　　）
A． B．
C． D．
7．如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪，图乙是同学们设计的模拟电路，闭合开关，当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动，可以利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是（　　）
A．此电路设计中，用电流表示数反映测量成绩
B．绝缘柄向左推的距离越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大
C．绝缘柄向左推的距离越大，电压表示数越大
D．绝缘柄向左推，电路中总功率变小
二、填空题。本大题7小题，每空1分，共21分.
8．“茶道”在中国有着悠久的历史，将开水冲入放有茶叶的茶壶中，过一会儿，水中便会呈现出茶色，这是　 　现象：固体很难被压缩，是因为固体分子间存在着　 　。酒精和水混合后，其总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有　 　.
9．我国家庭电路的电压是　 　V；如图甲，闭合开关，电压表指针正向偏转，说明　 　（选填“铜片”或“锌片”）是水果电池的正极；如图乙，闭合开关，电压表测的是　 　（选填“”或“”）两端电压。
10．如图，为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的　 　（选填“电源”或“用电器"），其能量转化过程为电能转化为　 　能。此外，一个充电宝可以同时给几部手机充电，此时手机之间是　 　（选填“串联”或“并联”）连入充电宝的。
11．2025年4月24日，长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，火箭选用液氢燃料，这是因为液氢具有较大的　 　；在发射架下方的池子里储存大量的水，利用水　 　的特性，在升温时会吸收较多的热量，然后在汽化时又吸收热量，保护火箭发射架不被高温毁坏；火箭加速上升的过程中，机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．电位器是电器设备中常用的电路元件（如图甲），在音响设备中电位器必须与扬声器　 　（选填“串”或“并”）联。已知接入电路的电阻越小，音量越强，若要实现沿逆时针旋转调节旋钮时，提高音量，必须将B和　 　接入电路。如图乙是电阻箱，此时接入电路的电阻值读数是　 　Ω。
13．在如图甲所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为　 　V，通过定值电阻R2的电流为　 　A，R2的阻值为　 　Ω。
14．已知小灯泡L和定值电阻的电流与其电压的关系图象如图所示，则定值电阻的阻值为　 　Ω；若将它们并联在电源电压为4V的电路中，则干路中的电流为　 　A；若将它们串联在电源电压为5V的电路中，则电路中的电流为　 　A。
三、作图题。共7分。
15．（1）在图示电路中的〇处填入电流表或电压表的符号，使其成为正确的电路。
（2）如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。要求：①闭合开关S，两个小灯串联；②电压表测量L2两端电压。
（3）如图甲为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。请在图乙电路图的虚线框内补画出开关S1和S2并补充完整电路图。
四、实验题。本大题3小题，共19分.
16．如甲图所示，慎思明辨的小田探究并联电路的电流规律。
（1）连接电路时，开关S处于　 　状态；此时小田发现电流表的指针如图乙所示，出现这种现象的原因是　 　。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，若电流表断路，则灯L2　 　（选填“有”或“无”）电流通过。
（3）用电流表分别测灯L1、L2的电流I1、I2及干路中的电流I3，其中测电流I1时，电流表的示数如图丙所示，示数为　 　A。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录如表。
实验序号 电流I1/A 电流I2/A 电流I3/A
1
0.20 0.50
2 0.24 0.26 0.50
3 0.32 0.18 0.50
（4）分析实验数据，可知并联电路中电流I1、I2及I3的关系为　 　（写表达式）。
（5）为使结论更具普遍性，实验中除更换用电器外，还可以采取的措施是　 　。
17．如1图所示，在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，小华将两支相同的试管（分别盛有初温相同的A、B两种液体）放入同一个红外加热器中，两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好，并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热，在其沸腾前记录到A、B两种液体温度随时间变化如下表格。
加热时间 0 1 2 3 4
A的温度 10 14 18 22 26
B的温度 10 18 26 34 42
（1）实验中应取　 　（选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体；本实验需要的测量工具除温度计、天平外还需要　 　。
（2）实验中通过比较两种液体　 　（选填“升高的温度”或“加热的时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；
（3）根据表格实验数据可知，　 　（选填“A”或“B”）液体的吸热能力强；
（4）2图中①是B液体加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第　 　条（选填“①”“②”或“③”）；
（5）本题中的实验数据表格存在的缺陷是　 　；
18．博闻强识的小忠利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω，2A”、定值电阻6个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。
（1）在“探究电流与电压的关系”实验时：
①将图甲中的电路连接完整（要求：滑片P向左移动时电压表示数变大，导线不交叉）　 　；
②实验过程中，若电流表无示数，电压表示数较大，原因可能是电阻R　 　（选填“短路”或“断路”）；
③根据实验数据画出乙所示I-U图像，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成　 　；
（2）在“探究电流与电阻关系”实验时，将电源电压调至6V，进行了5次实验：
①将测得的数据在图丙中描点连线，发现有一组数据错误，小忠认为可能是更换了20Ω的定值电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片造成的，你认为他的说法是　 　（选填“正确”或“错误”）的；
②其中阴影部分面积表示的物理量数值是　 　V；
③由实验图像可得出结论：在电压一定时，电流跟电阻成　 　；
④小忠继续实验，更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，并能利用已测量的数据，下列措施中可行的是　 　（填选项“A”或“B”）。
A．换用“30Ω，1A”的滑动变阻器 B.将定值电阻R两端电压调成5V
五、计算题，本大题2小题，共13分.
19．如图所示电路中，R1和R2是定值电阻，R1的阻值为9，R2的阻值为3，电源两端电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为3V。求：
（1）电流表的示数I；
（2）R1两端的电压U1；
（3）电源电压U。
20．某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。（），试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量；
（2）如果这段时间内该热水器的效率是30%，则热水器接收到太阳辐射的热量是多少？
（3）若用煤燃烧来提供热水器接收到的太阳辐射的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为）
六、综合能力题、本大题3小题，共19分.
21．笃行慎思的小翠开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验，她提出了以下猜想：
A.可能与盐水的浓度有关；
B．可能与盐水的液柱长度有关。
她利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验。
（1）向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）：根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小，这种研究方法是　 　。
（2）探究猜想B时，用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，灯泡的亮度逐渐变亮，这一实验过程　 　（选填“能”或“不能”）验证猜想B。利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是：盐水电阻大小可能与盐水的　 　有关。
（3）实验中发现，盐水的电阻改变较小时，灯泡的亮度无明显变化。博文约礼的小兴、钻坚研微的小凯同学分别对实验装置做以下改进。小兴把灯泡更换为电流表，小凯在原电路中串联接入电流表，改进方法更好的是　 　（选填“小兴”或“小凯”）同学，理由是　 　。
22．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械，它的出现曾引发了第一次工业革命。直到20世纪初，才逐渐被内燃机和汽轮机等替代。
（1）如图1是思接千载的小萍设计的简易蒸汽机模型，燃料燃烧后加热水产生水蒸气，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是　 　（选填“酒精”或“水蒸气”），该模型可以看成是　 　（选填“内燃机”或“外燃机”）；
（2）图2中汽油机的四个冲程，其中　 　（选填A/B/C/D）冲程与图1实验中的能量转化方式相同。该四冲程汽油机工作时转速为600r/min，则说法正确的是　 　（填选项）；
A．分钟做功100次，共有600个冲程
B.秒共40个冲程，曲轴转10圈
C.分钟完成300个工作循环，做功150次
D.秒做功5次，曲轴转10圈
（3）在挑选时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。如图所示为发动机的能量流向图，这个发动机的效率是　 　。“涡轮增压”技术可利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门，能有效提升燃油的利用率。由此可见“涡轮增压”是采取　 　（填选项“A”或“B”）的方法来提高热机效率的；
A. 使燃料更充分燃烧 B. 减少热损失。
（4）如图是一种可用于卫星的光发动机的工作原理图，密闭气室中在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，而在无光条件时则发生逆反应。由此，控制光照即可实现活塞往复运动。在该光发动机工作过程中能量的总量　 　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
23．据报道，珠海市每天产生的污水量约100万吨。污水处理厂在处理污水时会产生大量的沼气，而沼气的主要成分甲烷（CH4）是一种无色无味的气体燃料，可收集利用。科学研究表明，甲烷气体浓度（甲烷气体在空气中的体积分数）在5%~15%范围时，遇到明火则会发生爆炸。为此，污水处理厂装备了一套甲烷气体浓度检测系统，其工作原理如下图所示。其中，重要组成部分是气敏传感器Rx，它的阻值会随着空气中甲烷气体浓度的变化而变化（见下表），使用图示简单电路即可将甲烷气体浓度的变化转换为相对应的电信号。
甲烷气体浓度（%） 0 20 40 60 80 100
25 20 15 10 7 5
（1）甲烷气体燃烧是将化学能转化为　 　能，这些能量不能自发地转化回来变成化学能，说明能量的转化具有　 　性。
（2）如图，甲烷气体浓度检测系统中电压电源为6V，定值电阻的阻值为15Ω，则电流表应选择　 　（选填“0~0.6A”或“0~3A”）的测量范围。根据表格可知，当甲烷气体浓度增大时，的阻值将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）某污水处理厂利用该甲烷气体浓度检测系统检测甲烷气体的浓度时，电流表的示数为0.2A，此时甲烷气体浓度是　 　，一旦遇到明火，　 　（选填“会”或“不会”）发生爆炸。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】芯片本质是集成电路，它的核心制作材料是硅、锗这类半导体材料。半导体拥有特殊的导电性质，可以快速、精准地调控导电性能，能够满足芯片处理、存储信号的要求。导体的导电能力过强，绝缘体无法导电，超导体只有在极低温度下才能实现零电阻，这三类材料都不符合芯片工作原理的要求。因此ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】 1. 半导体，导电性能介于导体与绝缘体之间，硅、锗是常见半导体材料，可用来制作芯片、二极管。
2. 导体，容易导电的物质，电阻很小，电流容易通过。
3. 绝缘体，不容易导电的物质，电阻极大，几乎没有电流通过。
4. 超导体，在特定低温条件下电阻变为 0 的材料，常温下无法实现超导。
2．【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用；有持续电流的条件；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 A．验电器的原理是同种电荷相互排斥，故A错误；
B．形成电流必须满足两个条件：①电路中有电压；②电路必须是通路，故B错误；
C．电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与通过导体的电流无关，故C错误；
D．电流看不见摸不着，用水流的形成过程来认识电流的形成运用了类比法，故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据验电器的工作原理判断；
B.根据形成持续电流的条件判断；
C.根据电阻的影响因素判断；
D.类比法也叫比较类推法，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法 。
3．【答案】B
【知识点】两种电荷；物体带电情况的判断；静电的防止和利用
【解析】【解答】A．摩擦起电的本质并非创造电荷，其实是电荷发生了转移：飞机飞行时机身和空气摩擦，电荷发生转移，使机身出现正负电荷分离，因此带电，故A错误；
B．通过摩擦可以让物体带电，若摩擦后机身带负电，说明机身在摩擦过程中得到了电子，故B正确；
C．机身和空气摩擦时，其中一方得到电子带负电，另一方就会失去电子带正电，因此机身和空气带的是异种电荷，故C错误；
D．机身可以吸附灰尘是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，被吸附的灰尘可能带与机身异种的电荷，也可能本身不带电，故D错误。
综上，选B。
【分析】 1. 摩擦起电实质，摩擦起电不是创造电荷，只是电子在物体间发生转移。
2. 带电的判断，物体得到电子带负电，物体失去电子带正电。
3. 摩擦起电的电荷特点，相互摩擦的两个物体会带上等量异种电荷。
4. 带电体性质，带电体能够吸引轻小物体，轻小物体可以不带电。
4．【答案】C
【知识点】热量的概念；做功改变物体内能；分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、对试管中的水加热后，水蒸气推动软木塞飞出，这个过程是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气对外做功，自身内能会减小，因此A错误；
B、快速压缩厚玻璃筒内的空气，是通过做功的方式让空气的内能增加。需要注意的是，热量是热传递过程中传递能量的多少，属于过程量，不能描述为物体“含有热量”，因此B错误；
C、抽走玻璃板后，上方的空气和下方的二氧化氮会逐渐混合均匀，这是扩散现象，直接说明了分子在永不停息地做无规则运动，因此C正确；
D、将玻璃板从水面拉出时，弹簧测力计的示数会变大，这个现象的主要原因是分子间存在相互作用的引力，并非是大气压力的作用，因此D错误。
综上，选C。
【分析】 1. 改变物体内能的方式，做功和热传递；物体对外做功，内能减小；对物体做功，内能增大。
2. 热量概念，热量属于过程量，只能描述吸收或放出热量，物体不能 “含有热量”。
3. 扩散现象，不同物质相互接触时彼此进入对方，证明分子在永不停息做无规则运动。
4. 分子间作用力，分子之间同时存在引力与斥力。
5．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 古人海水煮盐制取海盐的过程中，海水吸收太阳光的热量而蒸发，即是通过热传递的方式使水的内能增加。
ABD.弯折铁丝，钻木取火和擦然火柴，都是将机械能转化为内能，属于通过做功的方式改变物体的内能，故ABD不合题意；
C.烤火取暖，人体吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故C符合题意。
故选C。
【分析】 改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功实质是能量的转化；热传递是能量的转移。
6．【答案】C
【知识点】电流的方向
【解析】【解答】由于二极管具有单向导电性，所以当电流从二极管“正进负出”时，二极管将电路接通；当电流从二极管“负进正出”时，二极管在电路中处于断开状态；由题意可知，电流从P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，所以两二极管并联，且红发光二极管的正接线柱在P端，负接线柱在Q端，发绿光二极管的正接线柱在Q端，负接线柱在P端，故ABD错误，C正确；
故答案为：C。
【分析】当电流从二极管“正进负出”时，二极管将电路接通，此时二极管相当于一个电阻很小的用电器；当电流从二极管“负进正出”时，二极管在电路中处于断开状态，此时二极管相当于一个电阻很大的用电器。
7．【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．观察图乙可知，R1与R2串联在电路中，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。当推动绝缘柄带动滑动变阻器的滑块向左移动时，R1接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变大，也就是电流表示数变大；根据串联分压规律，R1的阻值减小，分得的电压也减小，即电压表示数变小。题目要求用示数增大的电表反映测量成绩，因此可以用电流表示数反映测量成绩，故A正确；
BC．由图乙的电路可知，绝缘柄向左推动的距离越大，滑动变阻器接入电路的有效电阻长度越短，接入电路的阻值越小，根据串联分压规律可得，R1分得的电压越小，也就是电压表示数越小，故B、C错误；
D．绝缘柄向左推时，R1接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路电流变大，根据，电路总功率变大，故D错误。
故选A。
【分析】 1. 串联电路，串联电路电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。
2. 滑动变阻器，通过改变接入电路电阻丝长度改变电阻大小。
3. 欧姆定律，I=U/R，电源电压不变，总电阻减小，电路电流增大。
4. 串联分压规律，串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。
5. 电功率公式 P=UI，电源电压不变，电流越大，电路总功率越大。
8．【答案】扩散；斥力；间隙
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】 （1）将开水倒入放有茶叶的茶壶中，茶叶中的色素分子由于不断运动会逐渐进入水中，使水变色，属于扩散现象。
（2）固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力。
（3）酒精和水混合后，总体积小于两者体积之和，这说明了分子之间存在间隙。
【分析】 （1）不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象就叫扩散现象；
（2）根据分子力间存在相互作用的引力和斥力解答；
（3）根据分子之间存在间隙解答。
9．【答案】220；铜片；L1
【知识点】电源及其能量转化；电压和电压的单位换算；电压的测量及电压表的使用；制作水果电池
【解析】【解答】我国家庭电路的供电电压是 220V，采用交流电。 图甲中，铜片接电压表正接线柱，电压表指针正向偏转，说明电流从铜片流出，铜片为水果电池的正极。 图乙中，两个灯泡依次相连属于串联，电压表并联在灯 L1 两端，用来测量 L1 两端的电压。
【分析】 1. 家庭电路电压，我国家庭电路电压为 220V。
2. 电压表使用规则，电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出时指针正向偏转，以此判断电源正负极。
3. 串联电路，用电器首尾顺次连接为串联。
4. 电压表使用，电压表并联在被测用电器两端，测量对应元件两端电压。
10．【答案】用电器；化学；并联
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图；串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 在给共享充电宝充电的过程中，充电宝需要消耗电能，因此充电宝在此时相当于电路组成里的用电器。
充电时，消耗的电能被转化为化学能储存在充电宝内部，因此这个过程的能量转化是电能转化为化学能。
由于一个充电宝可以同时给多部手机充电，各手机充电之间互不影响，因此这些手机是并联接入充电宝的。
【分析】 1. 电路元件作用，消耗电能的装置为用电器，提供电能的装置为电源。
2. 能量转化，充电时电能转化为化学能；对外供电时化学能转化为电能。
3. 并联电路特点，各支路用电器独立工作，互不影响。
11．【答案】热值；比热容大；增大
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；机械能及其转化；燃料的热值；水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】（1） 火箭选用液氢作为燃料，原因是液氢的热值较大，相同质量的液氢和其他燃料相比，完全燃烧可以释放出更多的热量，能够有效提升火箭的工作效率。
发射架下方建造水池，目的是吸收发射产生的热量给发射架降温。水降温的原理分为两个过程：第一，水升温的过程会吸收大量热量，而且水本身比热容较大，吸收同等热量时自身温度升高更慢，能够承载更多热量；第二，水吸热汽化变为水蒸气的过程，是汽化吸热过程，会进一步吸收大量的热量，实现更好的降温效果。
火箭在加速上升的过程中，它的飞行速度不断增大，距离地面的高度也不断增加，因此火箭的动能随速度增大而增大，重力势能随高度增大而增大，动能与势能总和为机械能，因此火箭的机械能是增大的。
【分析】 1. 燃料热值，热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，热值越大，相同质量燃料放热越多。
2. 比热容，水的比热容较大，吸放热时温度变化小；汽化现象，物质由液态变为气态，汽化需要吸热。
3. 机械能，动能与质量、速度有关；重力势能与质量、高度有关；机械能等于动能 + 势能。
12．【答案】串；A；2035
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；变阻器及其应用；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】（1）电位器实质就是一个滑动变阻器，改变电路中的电流，达到调节音量的目的，故电位器应与扬声器串联；
（2）提高音量即让扬声器电流变大，电阻变小，应B和A接入电路；
（3）电阻值。
【分析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度。当电路中电阻改变时，滑动变阻器应与被控制元件串联，根据欧姆定律可判断电路中电流的变化。电阻箱的读数方法：用所对的数字乘以下面的倍数，然后把它们相加，即得连入的电阻值。
13．【答案】4；0.8；5
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知，开关闭合后，定值电阻R1与R2为并联连接关系，其中电流表A1测的是R1支路的电流，电流表A测的是干路的总电流。由于并联电路中干路总电流一定大于任意一条支路的电流，而题目中说明两个电流表的指针偏转位置完全相同，因此可以判断电流表A选择的是0~3A的大量程，读数为I=1A；电流表A1选择的是0~0.6A的小量程，读数为I1=0.2A。
根据并联电路各支路电压等于电源总电压，可得电源电压：
再根据并联电路的电流规律，可得通过\(R_2\)的电流：
最后计算R2的阻值：
。
【分析】 1. 并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和；并联电路电压规律，各支路电压等于电源电压。
2. 电流表读数，指针位置相同，大量程读数是小量程的 5 倍。
3. 欧姆定律，公式 I=U/R，变形 U=IR、R=U/I。
14．【答案】10；1.2；0.4
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图像可知，当电阻的两端电压为4V时，通过的电流为0.4A，根据欧姆定律可计算定值电阻的阻值为；电灯泡以及定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中，L和R两端的电压都为4V，由图像可知，此时，，根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知，干路电流；由图像可知，当电路中电流为0.4A时，
电源电压为用电器电压之和，所以，则电路中的电流为0.4A。
综上 第1空、10； 第2空、1.2； 第3空、0.4.
【分析】1、欧姆定律：公式为U=IR，本题中当电阻的两端电压为4V时，通过的电流为0.4A，根据欧姆定律可计算定值电阻；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。
15．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】根据实物图画电路图；实物的电路连接；串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】（1）要使两只灯泡串联，电流只有一条路径；电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中，因此和两个灯泡串联的圆圈应为电流表，和电源并联的圆圈应为电压表。电路图如下图：
（2）已知电路要求两灯串联，因此电流从电源正极流出后，依次经过开关、两个灯泡，所以需要将开关右端与L2右端接线柱连接；要使电压表测L2两端的电压，电压表需要与L2并联，因此将L2左端（或电源负极）与电压表的负接线柱连接；由于图中电源由两节干电池组成，总电压为3V，每个灯泡分得的电压不超过3V，因此电压表选用0~3V量程即可。电路图如下图：
（3）由题意可知，两个开关都可以独立控制电动机，任意一个开关闭合都能使电动机启动，因此两个开关应为并联关系，再与电动机串联接在电源上。电路图如下图：
【分析】 1. 电流表使用规则，串联在被测电路；电压表使用规则，并联在被测用电器两端；串联电路，用电器依次相连，只有一条电流路径。
2. 实物电路连接，串联电路连线方法；电压表量程选择，两节干电池电源电压 3V，选用 0~3V 量程。
3. 并联开关特点，开关并联，任意一个开关闭合电路导通；电路设计，根据功能要求搭建电路图。
（1）与两个灯泡串联的一定是电流表，与电源并联的一定是电压表。如图所示：
（2）要求两个灯泡串联，必须连接开关右端和L2右端；要求电压表测L2电压，电压表必须与L2并联，所以要连接L2右端与电压表3V接线柱，因为图中电源为两节电池，电压为3V，每个灯泡分得的电压一定小于3V。如图所示：
（3）两个开关控制一个电动机，闭合其中任何一个开关，电动机都能启动，所以两个开关并联后再与电动机串联，如图所示：
16．【答案】（1）断开；电流表未调零
（2）有
（3）0.3
（4）I3=I1+I2
（5）更换不同电源多次实验
【知识点】电流的测量及电流表的使用；探究串并联电路中的电流特点实验；并联电路的电流规律
【解析】【解答】（1）在连接电路的过程中，为避免电路连接过程中出现短路损坏元件，保护电路，开关S应当保持断开状态。
闭合开关前电路中还没有电流流过电流表，观察图乙的电流表指针可以发现，指针没有对准零刻度线，说明电流表使用前没有进行调零操作。
（2）由图甲可知，灯泡L1与L2为并联连接，电流表接在L1所在的支路上，只测量L1的电流；由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，因此当电流表发生断路故障时，不会影响L2支路，L2仍然有电流通过，可以正常发光。
（3）观察图丙可知，电流表选择的是0~0.6A的量程，该量程下电流表的分度值为0.02A，根据指针位置可以读出电流表示数为0.3A。
（4）对表格中的实验数据进行分析，能够得到并联电路的电流规律：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，用公式可表示为。
（5）本实验为了得到普遍规律，需要多次实验避免偶然性，除了更换不同规格的用电器之外，还可以通过更换不同电压的电源改变电路电流，或是并联更多不同规格的用电器，进行多次实验来得到普遍结论。
【分析】 1. 电路连接操作规范，连接电路开关断开；电流表使用前要调零。
2. 并联电路特点，各支路独立工作、互不影响。
3. 电流表读数，0~0.6A 量程分度值 0.02A。
4. 并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，公式I总 = I1+I2。
5. 多次实验的目的，寻找普遍规律，减小偶然性误差。
（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关S应处于断开状态。
[2]闭合开关前，并没有电流通过电流表，如图乙，电流表指针没有指在零刻度线，说明电流表未调零。
（2）如图甲，L1与L2并联，电流表串联在L1所在支路，若电流表断路，由于并联电路中各支路互不影响，所以灯L2有电流通过。
（3）如图丙，电流表选用了0~0.6A测量范围，分度值为0.02A，由指针位置可知其示数为0.3A。
（4）分析实验数据可发现并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即并联电路中电流的关系为I3=I1+I2。
（5）为使结论更具普遍性，除更换用电器外，还可以采取的措施是更换不同规格的电源来改变电路中的电流，或者并联更多的用电器进行多次实验。
17．【答案】（1）质量；秒表
（2）加热的时间
（3）A
（4）③
（5）没有标注时间和温度的单位
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】（1）在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，为了便于比较，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相同的A、B两种液体分别倒入相同的烧杯中。
本实验需要的测量工具除温度计、天平外，还需要秒表，用来记录不同时刻温度计的示数。
（2）实验中两个试管放在同一热源中，相同时间吸收的热量相同，通过加热时间来比较A和B两种液体吸收热量的多少。
（3）从表格数据可以看出A物质温度升高8℃需要用时2min，B物质温度升高8℃需要用时1min，可得出：升高相同的温度，A液体所需的加热时间更长，说明A液体的吸热能力强。
（4）图2中①是B加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，升高相同温度时吸收热量将是原来的2倍，也就是加热时间变为原来的2倍，则图2中的③符合题意。
（5）设计表格时，所测物理量应该标注单位，本题中的实验数据表格存在的缺陷是没有标注时间和温度的单位。
【分析】 1. 控制变量法，比较吸热能力实验要控制液体质量、初温相同；转换法，加热时间代表吸收热量多少。
2. 比热容概念，质量相同，升高相同温度，吸收热量越多，比热容越大，吸热能力越强。
3. 吸热公式 Q=cmΔt，c 是物质本身属性，与质量无关；吸收热量与质量、升高温度成正比。
4. 实验表格规范，记录物理量必须附带单位。
（1）[1]在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，为了便于比较，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相同的A、B两种液体分别倒入相同的烧杯中。
[2]本实验需要的测量工具除温度计、天平外，还需要秒表，用来记录不同时刻温度计的示数。
（2）实验中两个试管放在同一热源中，相同时间吸收的热量相同，通过加热时间来比较A和B两种液体吸收热量的多少。
（3）从表格数据可以看出A物质温度升高8℃需要用时2min，B物质温度升高8℃需要用时1min，可得出：升高相同的温度，A液体所需的加热时间更长，说明A液体的吸热能力强。
（4）图2中①是B加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，升高相同温度时吸收热量将是原来的2倍，也就是加热时间变为原来的2倍，则图2中的③符合题意。
（5）设计表格时，所测物理量应该标注单位，本题中的实验数据表格存在的缺陷是没有标注时间和温度的单位。
18．【答案】（1）；断路；正比
（2）错误；4；反比；A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）本实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压。根据题意，滑片P向左移动时电压表示数变大，由串联电路分压规律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值需要变小。滑动变阻器采用“一上一下”的接线规则，要让滑片左移时接入电阻变小，应将滑动变阻器的左下接线柱连接电流表的负接线柱，连线如图所示：
连接电路后闭合开关，发现电压表示数较大，说明电压表的两个接线柱到电源两极之间通路正常；而电流表没有示数，说明电路出现了断路故障，因此故障为定值电阻R断路。
分析I-U图像可以得到：电流随电压增大而增大，且电压与电流的比值为定值，即：
因此可以得出结论：当电阻阻值不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）由图甲可知，电流表选用的是0~0.6A量程，表格中错误数据的电流为1A，超出了所选量程的最大值，因此这是按0~3A量程读错电流表导致的错误，正确读数应为0.2A，所以小忠的说法错误。
该I-R图像中阴影部分是矩形，矩形面积为S=IR，结合欧姆定律U=IR可知，阴影部分的面积表示的物理量就是定值电阻两端的电压。根据图中数据、，可得阴影面积，也就是定值电阻两端的电压为：
观察正确的实验数据可得，电流与电阻的乘积始终保持不变，因此结论为：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
A．本探究电流与电阻关系的实验要求控制定值电阻两端电压不变，本实验中定值电阻两端控制电压为4V。电源电压为6V，根据串联分压规律可得：更换50Ω定值电阻后满足
代入数据计算可得，完成该实验滑动变阻器需要接入的阻值为：
因此把原最大20Ω的滑动变阻器更换为最大30Ω的滑动变阻器，就可以满足实验要求，故A可行；
B．探究电流与电阻的关系时必须控制定值电阻两端电压不变，如果调整定值电阻两端电压为5V，就改变了控制不变的电压，不符合实验要求，因此B不可行。
故选A。
【分析】 1. 控制变量法，比较吸热能力实验要控制液体质量、初温相同；转换法，加热时间代表吸收热量多少。
2. 比热容概念，质量相同，升高相同温度，吸收热量越多，比热容越大，吸热能力越强。
3. 吸热公式 Q=cmΔt，c 是物质本身属性，与质量无关；吸收热量与质量、升高温度成正比。
4. 实验表格规范，记录物理量必须附带单位。
（1）[1]实验中滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压。根据题目要求，滑片P向左移动时电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小。因为滑动变阻器采用 “一上一下” 的接法，要使滑片左移电阻变小，应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表负接线柱相连，如图所示：
[2]连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数较大，说明电压表两接线柱与电源两极之间是连通的；电流表无示数，说明电路发生了断路。所以故障原因为电阻R断路。
[3]分析图像可知，电压越大，电流越大，且电压与电流的比是一个定值
所以可得结论：电阻一定时，电流跟电压成正比。
（2）[1]从图甲可以看出电流表选择的测量范围为0~0.6A，而图乙的错误数据的电流为1A，超过电流表所选量程，所以可能是电流表读错量程导致的数据错误，正确的电流读数应为0.2A，故小忠的说法是错误的。
[2]阴影部分是一个矩形，其面积S=IR，根据U=IR，所以阴影部分面积表示的物理量是电阻两端的电压。由图中数据，，阴影部分面积，即电压表示数为
[3]由图像可知，正确的实验数据电流与电阻的乘积都相等，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[4]A．结合前面分析过程可知，探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，实验中控制定值电阻两端的电压为4V。根据串联分压原理，更换为50Ω的定值电阻后有
要完成实验滑动变阻器接入电路中的电阻为
所以将最大阻值为20Ω的滑动变阻器换成最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成实验。故A符合题意；
B．探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，将定值电阻R两端电压调成5V，没有控制定值电阻两端的电压为4V不变，故B不符合题意。
故选A。
19．【答案】（1）根据图示电路，电阻R1与R2串联连接，电压表监测R2两端电压，电流表测量回路电流。电流表示数计算如下：
（2）电阻R1两端电压计算为：U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
（3）电阻R1两端电压计算为：U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】核心考点：串联电路的电流、电压规律，欧姆定律。
涉及知识点：串联电路中电流处处相等；总电压等于各用电器电压之和；欧姆定律、。
解题关键
本题解题关键是分步骤利用串联电路规律计算：① 先根据的电压和电阻，用欧姆定律算出电路电流，这是串联电路的“公共量”，后续计算均以此为基础；② 再用和算出；③ 最后和相加得到电源电压，需牢记“串联分压”的核心规律，避免混淆串、并联电路的电压、电流关系。
（1）由图可知，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，电流表的示数
（2）R1两端的电压U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
（3）电源电压U=U1+U2=9V+3V=12V
20．【答案】（1）解：根据已知条件，由热量公式可得，这段时间该热水器中的水吸收的热量为
（2）解：由效率公式可得，热水器接收到太阳辐射的热量是
（3）解：若用煤燃烧来提供所需的热量，则，
由公式可得，需完全燃烧煤的质量为。
【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）由热量公式可得该热水器中的水吸收的热量。
（2）由效率公式计算热水器接收到太阳辐射的热量；
（3）由可得需完全燃烧煤的质量。
（1）根据已知条件，由热量公式可得，这段时间该热水器中的水吸收的热量为
（2）由效率公式
可得，热水器接收到太阳辐射的热量是
（3）若用煤燃烧来提供所需的热量，则
由公式可得，需完全燃烧煤的质量为
21．【答案】（1）导体；转换法
（2）能；横截面积
（3）小凯；灯泡可以保护电路
【知识点】影响电阻大小的因素；物理学方法
【解析】【解答】（1） 向玻璃管中注满盐水后闭合开关，灯泡发光，说明电路中有持续电流通过盐水，由此可以判断盐水容易导电，因此盐水属于导体。
盐水对电流的阻碍作用不同，也就是电阻大小不同，电源电压保持不变时，电路中电流会随电阻变化，灯泡亮度也会随之改变，我们通过灯泡亮度的变化间接判断盐水电阻的大小，这种研究方法是转换法。
（2） 用注射器从玻璃管中抽取部分盐水后，仍保持玻璃管充满盐水，该操作中盐水的浓度、横截面积都没有改变，只改变了盐水的长度；此时观察到灯泡亮度逐渐变亮，说明电路电流变大，盐水电阻变小，由此可知盐水电阻大小和长度有关，因此这个实验过程可以验证猜想B。
根据影响导体电阻的因素，结合本实验的器材特点，我们还可以提出合理猜想：盐水电阻的大小可能和盐水的横截面积有关。对应的实验操作设计为：保持盐水的长度和浓度不变，更换粗细不同的玻璃管（或用注射器抽出部分盐水，改变玻璃管内盐水的横截面积，仍保持盐水充满玻璃管），观察灯泡亮度变化，即可探究盐水电阻和横截面积的关系。
（3）如果把灯泡直接换成电流表，当盐水电阻过小的时候，电路总电阻很小，根据欧姆定律，电路电流会过大，可能烧坏电流表；而如果在原电路中串联接入电流表，灯泡本身具有一定电阻，可以在盐水电阻较小时限制电路电流大小，起到保护电路的作用，因此小凯的方案更优。
【分析】 1. 导体定义，容易导电的物体叫做导体。
2. 转换法，将不易直接观察的电阻大小转换为灯泡亮度来判断。
3. 影响导体电阻大小的因素，导体的材料、长度、横截面积；材料、横截面积相同时，导体长度越短，电阻越小。
4. 控制变量法，探究电阻与其中一个因素关系时，控制其他因素保持不变。
5. 灯泡的保护电路作用，防止电路短路、电流过大损坏电表。
（1）[1]向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡能发光，可知有电流通过灯泡，说明盐水容易导电，所以盐水是导体。
[2]盐水的电阻不同，对电流的阻碍作用不同，在电源电压一定时，通过灯泡的电流不同，灯泡的亮度不同。根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小，运用了转换法。
（2）[1]用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水，保持了横截面积、盐水的浓度不变，盐水的长度变短，灯泡的亮度逐渐变亮，说明盐水的长度变短，电阻变小。表明盐水的电阻大小与长度有关，所以这一实验过程能验证猜想B。
[2]根据影响导体电阻大小的因素，结合本实验器材，可进行探究的合理猜想是：盐水电阻大小可能与盐水的横截面积有关。操作过程为：保持玻璃管内盐水的长度不变，用注射器将玻璃管内的盐水抽出一部分，相当于盐水的横截面积减小，因此可以探究盐水电阻的大小与盐水的横截面积是否有关。
（3）[1][2]将灯泡换为电流表，盐水的电阻变化会引起电路中的电流的变化，但是，当盐水的电阻过小时，电流会过大，电流表可能会被烧坏；在原电路中串联一个电流表，灯泡可以起到保护电路的作用，因此小凯同学的方案更好。
22．【答案】（1）水蒸气；外燃机
（2）C；D
（3）25%；A
（4）不变
【知识点】热机；热机的效率；热机的四个冲程；能量守恒定律
【解析】【解答】 （1）燃料燃烧对水加热，水吸热产生大量水蒸气，水蒸气从小孔喷出后推动风车转动，对风车做功，将自身内能转化为风车的机械能，因此该装置工作过程中，做功的工作物质是水蒸气。由于该热机模型的燃料是在易拉罐外部燃烧的，因此它属于外燃机。
（2） 图1的实验中，高温水蒸气推动风车转动，对风车做功，将水蒸气的内能转化为风车的机械能。观察图2汽油机的四个冲程：C冲程中进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，是高温高压的燃气推动活塞向下对外做功，能量转化为内能转化为机械能，和图1实验的能量转化一致；A为吸气冲程，没有发生内能和机械能的转化；B为压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能；D为排气冲程，也没有内能和机械能的转化。因此ABD不符合要求，C符合要求。
故选C。
已知四冲程内燃机的飞轮转速为600r/min，四冲程内燃机的工作规律为：飞轮每转2转，完成1个工作循环，对外做功1次，一个工作循环包含4个冲程。
由此可知，该内燃机每分钟可以完成300个工作循环，对外做功300次，总共完成300×4=1200个冲程；换算到每秒，飞轮1s转过的转数为600/60=10r，飞轮转数和曲轴转数相等，因此曲轴每秒转10r；由于每转2转对外做功1次，因此每秒对外做功10/2=5次，每秒完成的冲程数为10×2=20个。因此AC错误，B错误，D正确。
故选D。
（3） 根据能量流向图，燃料完全燃烧放出的总能量为：
其中用来对机械做有用功的能量为2000J，因此该发动机的效率为：
“涡轮增压”技术的原理是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入气缸，能够让燃料燃烧更充分，从而提高燃油的利用率，提升热机效率，因此该技术的核心本质是让燃料更充分燃烧，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（4）根据题意，这种光发动机工作时，会将吸收的光能最终转化为机械能；根据能量守恒定律，在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变，因此该光发动机工作过程中，能量的总量不变。
【分析】 1. 能量转化，做功过程内能转化为机械能；外燃机定义，燃料在气缸外部燃烧。
2. 汽油机四冲程特点，吸气、压缩、做功、排气；四冲程规律，飞轮转 2 圈，完成 1 个工作循环，4 个冲程，对外做功 1 次。
3. 热机效率公式 η=W/Q；提高热机效率方法，让燃料充分燃烧。
4. 能量守恒定律，能量不会凭空产生、消失，总量保持不变。
（1）[1][2]燃料燃烧后加热水产生水蒸气，大量的水蒸气会从小孔喷出，推动风车转动，对风车做功，将内能转化为机械能，因此工作的物质是水蒸气。该热机模型是在易拉罐外燃烧燃料，属于外燃机。
（2）[1]图1实验中高温水蒸气推动风车转动，对风车做功，水蒸气的内能转化为风车的机械能。图2汽油机的四个冲程中，C图所示进气门和排气门关闭，活塞向下运动，此时高温高压的燃气推动活塞对外做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能；A图为吸气冲程，没有内能与机械能的转化；B为压缩冲程，发生的能量转化是机械能转化为内能；D为排气冲程，没有内能与机械能的转化。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
[2]AC．一台四冲程内燃机转速为600r/min，已知飞轮每转2转完成1个工作循环，对外做功1次，包含4个冲程，则该内燃机每分钟完成300个工作循环，对外做功300次，包含1200个冲程，故AC错误；
BD．一台四冲程内燃机转速为600r/min，则1s飞轮转过的转数是10r，已知飞轮转数与曲轴的转数相同，且飞轮每转2r对外做功1次，包含4个冲程，则该内燃机每秒钟做功5次，曲轴转10r，包含20个冲程，故B错误，D正确。
故选D。
（3）[1]由能量流向图可知燃料完全燃烧放出的能量为
用来做有用功的能量为2000J，这个发动机的效率是
[2]根据题意可知，“涡轮增压”技术可利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门，能有效提升燃油的利用率，所以本质上是使燃料更充分燃烧，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（4）由题意可知，这种光发动机可以将吸收到的光能最终转化为机械能，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。故该光发动机工作过程中能量的总量不变。
23．【答案】（1）内；方向
（2）0~0.6A；变小
（3）40%；不会
【知识点】能量的转化或转移；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1） 甲烷气体燃烧是化学反应，过程中对外放热，这个过程中能量转化形式为化学能转化为内能。
能量的转化和转移具有方向性，甲烷燃烧放出的热量无法自动重新转化为甲烷的化学能，这一现象就反映了能量转化具有方向性。
（2） 由电路图可知，气敏电阻$R_x$与定值电阻$R_0$串联，电源电压为6V，定值电阻$R_0$阻值为15Ω，即使不接入$R_x$，电路的最大电流也仅为，电流最大不超过0.4A，因此电流表选择0~0.6A量程即可。
根据表格中的数据可以看出，当甲烷气体浓度增大时，气敏电阻$R_x$的阻值会变小。
（3）当电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律，此时电路的总电阻为：
串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此此时气敏电阻的阻值：
Rx＝R总-R0＝30Ω-15Ω＝15Ω
对照表格数据可知，此时甲烷气体浓度约为40%，题目说明甲烷浓度在5%~15%遇明火会爆炸，40%已经超出该爆炸极限范围，因此遇到明火不会发生爆炸。
【分析】 1. 燃料燃烧的能量转化，化学能转化为内能；能量转化与转移具有方向性。
2. 串联电路特点，串联总电阻等于各分电阻之和；欧姆定律公式 I=U/R。
3. 电流表量程选择，估算电路最大电流，选择略大于最大电流的量程。
4. 气敏电阻特性，甲烷浓度升高，气敏电阻 Rx 阻值减小。
（1）[1]甲烷气体燃烧发生了化学反应同时对外放热。能量转化是化学能转化为内能。
[2]能量的转化和转移具有方向性，甲烷气体燃烧对外放出的热量不能自动再次转化为燃料的化学能，这反映了能量的转化具有方向性。
（2）[1]由电路图可知，R0与Rx串联，电源电压为6V，定值电阻R0的阻值为15Ω，则电路电流一定小于
则电流表的测量范围应选择0~0.6A。
[2]根据表格数据可知，当甲烷气体浓度增大时，的阻值将变小。
（3）[1][2]当电流表的示数为0.2A时，电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时Rx电阻为 Rx＝R﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω
由表格数据可知，甲烷的浓度约是40%，一旦遇到明火，不会发生爆炸。
1 / 1

展开更多......

收起↑