山东省济南市高新区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷（含解析）

山东省济南市高新区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷(解析版)
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项最符合题目的要求）
1．（2分）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心，由长征二号F改进型遥十六运载火箭发射升空。火箭使用燃料必须具备的特点是（　　）
A．较大的热值 B．较低的沸点
C．较大的比热容 D．较高的凝固点
2．（2分）如图是一个空气压缩仪，迅速下压活塞时发生的能量转化情况与内燃机哪一个冲程的能量转化情况相同（　　）
A． B． C． D．
3．（2分）下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　）
A．用电炉加热水 B．火箭升空
C．电风扇吹风 D．双手摩擦生热
4．（2分）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（　　）
A．让流动的热水通过散热器供暖
B．汽车发动机用循环水冷却
C．夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
D．夏天洒水降温
5．（2分）小宗在“探究温度一定的条件下，导体的电阻与哪些因素有关”的实验中，已选定了代号为“O”的导体，他还要选用的导体代号是（　　）
导体代号 O A B C D
导体长度l/m 1.5 1.5 1.5 1.0 0.5
导体横截面积S/mm2 1.2 3.2 1.2 1.2 1.2
导体材料 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜 镍铬
A．A B．B C．C D．D
6．（2分）在如图所示的电路中，电压表V1、V2示数分别为4V和0.8V，则灯L1、L2两端的电压分别为（　　）
A．0.8V，4V B．4V，0.8V C．3.2V，0.8V D．0.8V，3.2V
7．（2分）如图所示是一种声光报警器电路，各元件均能正常工作。下列现象描述正确的是（　　）
A．只闭合S1时，灯亮铃不响
B．同时闭合S1、S2，铃响灯不亮
C．只闭合S2时，铃响灯不亮
D．同时闭合S1、S2，灯亮铃不响
8．（2分）如图所示，图甲为可调亮度的台灯，图乙为台灯的电位器的结构图，转动旋钮可调节台灯灯泡亮度。下列分析正确的是（　　）
A．若将接线柱a、c接入电路，顺时针转动旋钮灯泡变亮
B．若将接线柱a、b接入电路，逆时针转动旋钮灯泡变亮
C．若将接线柱b、c接入电路，逆时针转动旋钮灯泡变亮
D．若将接线柱b、c接入电路，顺时针转动旋钮灯泡亮度不变
9．（2分）关于公式，下列说法中正确的是（　　）
A．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
B．通过导体的电流，与导体两端的电压和导体的电阻均无关
C．导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过它的电流成正比
D．导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
10．（2分）在学习了电流和电压的概念后，老师上课时又重做了如图所示的实验，发现：电路中用1节干电池时；用2节干电池时，小灯泡较亮。大家根据这一实验现象提出了以下四个问题（　　）
A．同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系？
B．同一灯泡发光的亮度跟流过它的电流有什么关系？
C．同一导体中电流的大小跟它两端的电压是否有关？
D．同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系？
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目的要求）
（多选）11．（4分）下列估测中，比较符合实际情况的是（　　）
A．家用电冰箱的工作电流约为1.5A
B．做实验所用的导线电阻为2Ω
C．教室内空调的电流约为10A
D．对人体的安全电压为36V
（多选）12．（4分）如图所示下列关于电学现象，说法正确的是（　　）
A．图甲：用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器时，电流方向为从金属箔到金属球
B．图乙：家庭电路中可以接入多种电器设备，电吹风和电脑的连接方式是串联
C．图丙：在探究串联电路电压规律时，为得到普遍规律需使用不同规格的灯泡
D．图丁：油罐车后往往要挂一根铁链与地面相连，是为了防止静电带来的危害
（多选）13．（4分）小伟应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面，下列说法正确的是（　　）
A．滚烫的刀削面含有的热量多
B．温度降低，刀削面内能减少
C．汤汁在沸腾的过程中吸热，但温度不变
D．刀削面“热”得烫嘴，“热”表示的是内能大
（多选）14．（4分）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，分析正确的是（　　）
A．虽然瓶内酒精不完全燃烧，但它的热值是不变的
B．若酒精完全燃烧，该装置效率可以提高到100%
C．燃气推动纸筒飞出的过程中内能转化为机械能
D．瓶内气体对纸筒做功，瓶内气体的内能减少
（多选）15．（4分）近年来，很多道路上出现了如图所示的按钮式太阳能红绿灯，当路上车辆不多时，行人可以安全通过。关于按钮式红绿灯，下列说法中正确的是（　　）
A．这个按钮相当于电路元件中的开关
B．红灯与绿灯交替发光，它们是并联的
C．阳光照射时，太阳能电池板将光能转化为化学能
D．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池是用电器
三、填空题（每空2分，共16分）
16．（4分）为了纪念著名的英国科学家 　 　在热学方面做出的重大贡献，人们将其名字作为内能的单位；法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”　 　（填物理量名称）的单位。
17．（4分）如图甲，电阻箱接入电路的电阻为 　 　Ω；图乙所示是一个电表的表盘，也许你没有学过这种电表的用法，你也能知道，该电表测量的物理量是 　 　。
18．（4分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯并联且均正常发光　 　，乙是 　 　。（均选填“电流表”或“电压表”）
19．（4分）棉被被晒得热乎乎的，这说明 　 　可以改变物体的内能，这是能量发生了 　 　。
四、作图题（每题3分，共6分）
20．（3分）往洗衣机放入衣服后，需先盖上洗衣机盖（闭合开关S1），再按下启动键（闭合开关S2），电动机才开始工作。如果不盖上洗衣机盖，电动机无法启动。请设计该洗衣机的电路图
21．（3分）有一种新型的智能锁，需要通过“密码+人脸”识别成功才能开锁，安全系数更高。密码识别成功时仅S1闭合，灯发光，照亮人脸进行识别但不开锁2才会闭合，电动机工作开锁成功，请完成智能锁内部的电路图。
五、计算题（22题6分，23题6分，24题6分，共18分）
22．（6分）随着乡村振兴战略的提出，农村煤改气改造工程使天然气进入农村家庭，方便了农民生活，烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水，需要燃烧0.2kg的煤炭。水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤炭的热值为3.2×107J/kg，当地气压为1标准大气压。求：
（1）0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量；
（2）水烧开时吸收的热量；
（3）小明家用煤炭烧水的热效率。
23．（6分）如图甲所示电路中，电阻R2阻值为10Ω。电流表A1、A2的指针位置均如图乙所示，求：
（1）电阻R2两端的电压；
（2）通过电阻R1的电流。
24．（6分）如图所示，这是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，R0是报警器，其阻值恒定为50Ω。当R0两端的电压为2V时，发出报警声，提示被检测者为醉酒驾驶。
（1）此时电路中的电流；
（2）此时Rp的阻值。
六、实验题（25题6分，26题5分，27题9分，共20分）
25．（6分）在研究“不同物质吸热能力”实验中，某小组利用铁架台、火焰大小相同的酒精灯、温度计、烧杯、陶土网组装了如图所示的实验装置。
（1）此实验还需用到的测量工具是 　 　和 　 　；
（2）在固定放置陶土网的铁圈时，　 　（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯；
（3）实验中，可以根据 　 　来比较液体吸热多少。
26．（5分）某班探究并联电路的电流规律，小星组设计了如图甲所示的电路进行实验。
（1）小星组按照图甲电路图连接实物图之后，将电流表接入其中某一点，在闭合开关前电流表的指针出现了如图乙所示的情况　 　；
（2）重新调整后，如图丙，小星组测出A点电流，请你在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路；
（3）小星组把数据记录在下表中，接下来为了尽快得出实验结论他们组应该 　 　。
A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
第一次测量 0.56 0.32 0.24
27．（9分）某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验，某小组设计了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的器材有：两节干电池，电流表、电压表各一只，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器一个
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（要求：滑动变阻器滑片向右滑时电流变小，导线不允许交叉）；
（2）在连接实验电路时，开关应处于 　 　状态；
（3）实验小组的小华先把10Ω的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压　 　；
（4）故障排除后，小华移动滑片，此时电压表示数为2V，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验　 　，记录数据；
（5）小华继续实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丙所示的图像，由此可得出的实验结论是 　 　，通过进一步学习，他知道了图中阴影部分“面积”表示的物理量是 　 　。
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项最符合题目的要求）
1．（2分）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心，由长征二号F改进型遥十六运载火箭发射升空。火箭使用燃料必须具备的特点是（　　）
A．较大的热值 B．较低的沸点
C．较大的比热容 D．较高的凝固点
【分析】热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解：由长征二号F改进型遥十六运载火箭使用的燃料，比其它燃料相比、完全燃烧时，所以火箭燃料的热值较大，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题主要考查燃料热值的特性，了解不同物质的特性以及用途是关键。
2．（2分）如图是一个空气压缩仪，迅速下压活塞时发生的能量转化情况与内燃机哪一个冲程的能量转化情况相同（　　）
A． B． C． D．
【分析】改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；
四冲程汽油机一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，根据气门的闭合和活塞的运行方向判断是哪一个冲程；在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
【解答】解：压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，这一过程将机械能转化为内能；
A、两气门关闭，火花塞点火，将内能转化为机械能；
B、两气门关闭，是压缩冲程，故B符合题意；
C、进气门打开，是吸气冲程，故C不合题意；
D、排气门打开，是排气冲程，故D不合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了对内燃机冲程的判断，对做功改变物体内能的理解，属基础题，难度不大。
3．（2分）下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　）
A．用电炉加热水 B．火箭升空
C．电风扇吹风 D．双手摩擦生热
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
【解答】解：A、用电炉加热水是电能转化为内能；
B、火箭升空的过程是将燃气产生的内能转化为火箭的机械能；
C、电风扇吹风是电能转化机械能；
D、双手摩擦生热是机械能转化为内能。
故选：B。
【点评】本题通过实例考查了能量的转化，要知道总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。
4．（2分）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（　　）
A．让流动的热水通过散热器供暖
B．汽车发动机用循环水冷却
C．夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
D．夏天洒水降温
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
【解答】解：A、因为水的比热容大，降低相同的温度，所以让流动的热水流过散热器取暖；
B、因为水的比热容大，升高相同的温度，所以汽车发动机用循环水冷却；
C、因为水的比热容大，降低相同的温度，所以晚上向秧苗田里放水，不符合题意。
D、在夏天，水蒸发吸热；故符合题意；
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握，理解并用好：相同的m、Δt，c大的Q多，可以通过Q＝cmΔt帮助记忆。
5．（2分）小宗在“探究温度一定的条件下，导体的电阻与哪些因素有关”的实验中，已选定了代号为“O”的导体，他还要选用的导体代号是（　　）
导体代号 O A B C D
导体长度l/m 1.5 1.5 1.5 1.0 0.5
导体横截面积S/mm2 1.2 3.2 1.2 1.2 1.2
导体材料 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜 镍铬
A．A B．B C．C D．D
【分析】电阻与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关；研究电阻与横截面积的关系时，要控制长度和材料一定，找两个横截面积不同的导体。
【解答】解：为了探究导体电阻与横截面积的关系，要控制导体的长度和材料一定，故选用的导体是O、A。
故选：A。
【点评】当被研究的问题与多个因素有关时，研究与一个因素的关系，控制其他因素一定，改变被研究的因素，这是控制变量法。
6．（2分）在如图所示的电路中，电压表V1、V2示数分别为4V和0.8V，则灯L1、L2两端的电压分别为（　　）
A．0.8V，4V B．4V，0.8V C．3.2V，0.8V D．0.8V，3.2V
【分析】分析电路的连接及电压表测量的电压，根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之解答。
【解答】解：由题中的图可知：电压表V1测的是电源电压；电压表V2测的是L2两端的电压，电压表V1、V2示数分别为8V和0.8V；灯泡L7两端的电压为0.8V，灯泡L7两端的电压为：U1＝U﹣U2＝4V﹣0.8V＝5.2V；故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的电压特点，关键掌握电压表的测量对象。
7．（2分）如图所示是一种声光报警器电路，各元件均能正常工作。下列现象描述正确的是（　　）
A．只闭合S1时，灯亮铃不响
B．同时闭合S1、S2，铃响灯不亮
C．只闭合S2时，铃响灯不亮
D．同时闭合S1、S2，灯亮铃不响
【分析】（1）电路中是否有断路的情况；
（2）用电器或电源是否被短路，然后结合各电路的实际情况进行分析。
【解答】解：
A、只闭合S1时，电路为断路；故A错误；
BD、同时闭合S1、S6时，为灯泡的基本电路，所以灯亮铃不响，D正确。
C、只闭合S2时，灯泡和电铃串联；故C错误；
故选：D。
【点评】此题是结合电路图考查电路中用电器的连接情况，要会结合开关的组合分析电路中电流的流向，从而可以判断电路状态。
8．（2分）如图所示，图甲为可调亮度的台灯，图乙为台灯的电位器的结构图，转动旋钮可调节台灯灯泡亮度。下列分析正确的是（　　）
A．若将接线柱a、c接入电路，顺时针转动旋钮灯泡变亮
B．若将接线柱a、b接入电路，逆时针转动旋钮灯泡变亮
C．若将接线柱b、c接入电路，逆时针转动旋钮灯泡变亮
D．若将接线柱b、c接入电路，顺时针转动旋钮灯泡亮度不变
【分析】电位器的实质是滑动变阻器，串联在电路中能改变电路中电流的大小；若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片，不能改变电阻大小，接线时a、c只能选择其一接入电路，结合图示可做出分析。
【解答】解：A、若只将a，电位器的全部电阻丝都接入电路，所以不能改变灯泡的亮度；
B、若只将a，滑片左边的电阻丝接入电路，电阻变小，故B正确；
C、若只将b，滑片右边的电阻丝接入电路，电位器接入电路的电阻变大，灯泡变暗；
D、若只将b，滑片右边的电阻丝接入电路，电位器接入电路的电阻变小，灯泡变亮。
故选：B。
【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握，熟知使用和接线原则是解题关键。
9．（2分）关于公式，下列说法中正确的是（　　）
A．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
B．通过导体的电流，与导体两端的电压和导体的电阻均无关
C．导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过它的电流成正比
D．导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【分析】导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关。但可以用导体两端的电压与通过导体的电流的比值求出其大小。
【解答】解：导体电阻的大小与导体的材料、长度，与导体两端电压和通过电流无关，电阻是同样存在的，与导体两端的电压和导体的电阻有关、B、C不正确。
当电阻一定时，电阻两端的电压越大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律及其变形公式的理解，关键是知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度，与导体两端的电压和通过的电流没有关系。
10．（2分）在学习了电流和电压的概念后，老师上课时又重做了如图所示的实验，发现：电路中用1节干电池时；用2节干电池时，小灯泡较亮。大家根据这一实验现象提出了以下四个问题（　　）
A．同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系？
B．同一灯泡发光的亮度跟流过它的电流有什么关系？
C．同一导体中电流的大小跟它两端的电压是否有关？
D．同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系？
【分析】比较两次实验的不同条件，根据观察到的不同实验现象，运用所学物理知识进行分析并得出实验结论是实验探究的一般规律；
把“发现”的现象进行质疑，用原始的、朴素的语言转化成“问题”，是一种较低层次的方式，由于缺乏明确的探究方向，会给探究假设和制定研究方案带来一定的困难；要形成一个科学问题，就需要对现象的物理本质做进一步的加工。要能揭示现象的物理本质；再将特殊的具体事物扩展到一般，使问题具有普遍性。
【解答】解：AB、都是针对具体的“灯泡”提出的问题，故AB错误；
CD、通过对比两个实验的现象发现：同一个灯泡的亮度发生变化是由于电池个数的变化引起的，再将问题由特殊扩展到一般，所以可最有探究价值且易于探究的科学问题是“同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系”，C错误；
故选：D。
【点评】本题考查了学生对实验探究过程的理解和分析能力，学会分析实验现象得出正确的结论是解题关键。
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目的要求）
（多选）11．（4分）下列估测中，比较符合实际情况的是（　　）
A．家用电冰箱的工作电流约为1.5A
B．做实验所用的导线电阻为2Ω
C．教室内空调的电流约为10A
D．对人体的安全电压为36V
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．
【解答】解：A、家用电冰箱的功率在330W左右＝＝1.5A左右；
B、实验室做实验所用导线的电阻非常小，故B不符合实际；
C、空调的功率在2200W左右＝＝10A左右；
D、经验证明，故D不符合实际。
故选：AC。
【点评】对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义．
（多选）12．（4分）如图所示下列关于电学现象，说法正确的是（　　）
A．图甲：用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器时，电流方向为从金属箔到金属球
B．图乙：家庭电路中可以接入多种电器设备，电吹风和电脑的连接方式是串联
C．图丙：在探究串联电路电压规律时，为得到普遍规律需使用不同规格的灯泡
D．图丁：油罐车后往往要挂一根铁链与地面相连，是为了防止静电带来的危害
【分析】（1）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反；
（2）家庭电路中的用电器为了互不影响，采用并联；
（3）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多；
（4）善于导电的物体称为导体。
【解答】解：
A、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，负电荷从金属球流向金属箔片，电流方向为从金属箔到金属球；
B、家庭电路中可以接入多种电器设备，故B错误；
C、在探究串联电路电压规律时，使得样本要有代表性；
D、铁链是导体，导走静电，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查电流方向、静电现象、家庭电路的连接方式，属于中档题。
（多选）13．（4分）小伟应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面，下列说法正确的是（　　）
A．滚烫的刀削面含有的热量多
B．温度降低，刀削面内能减少
C．汤汁在沸腾的过程中吸热，但温度不变
D．刀削面“热”得烫嘴，“热”表示的是内能大
【分析】（1）热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有多少热量；
（2）同一物体，放热温度降低，内能减小；吸热内能增大；
（3）液体在沸腾过程中，继续吸热，内能增大，温度不变；
（4）物体的冷热程度叫做温度。
【解答】解：A．热量是一个过程量，我们才用热量这个概念，故A错误；
B．随着刀削面的温度降低，其内能减少；
C．汤汁在沸腾过程中吸收热量，但其温度保持不变；
D．刚出锅的刀削面“热”得烫嘴，“热”表示的是温度。
故选：BC。
【点评】本题考查热量、内能和温度的关系，以及液体沸腾的特点等，属于中档题。掌握相关物理概念和物理规律是解题的关键。
（多选）14．（4分）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，分析正确的是（　　）
A．虽然瓶内酒精不完全燃烧，但它的热值是不变的
B．若酒精完全燃烧，该装置效率可以提高到100%
C．燃气推动纸筒飞出的过程中内能转化为机械能
D．瓶内气体对纸筒做功，瓶内气体的内能减少
【分析】（1）燃料的热值是指燃料完全燃烧时放出的热量与质量的比值，其大小只与物质的种类有关；
（2）若酒精完全燃烧，放出的热量也有一部分散失到空气中，不能完全被利用；
（3）燃气推动纸筒飞出的过程中，将燃气的内能转化为纸筒的机械能；
（4）瓶内气体对纸筒做功，本身内能减少，温度降低。
【解答】解：A、燃料的热值是指燃料完全燃烧时放出的热量与质量的比值，与燃烧情况无关；
B、若酒精完全燃烧，所以该装置效率可以不可能提高到100%；
C、燃气推动纸筒飞出的过程中，故C正确；
D、瓶内气体对纸筒做功，温度降低。
故选：ACD。
【点评】本题考查了燃料的热值、热机的效率、能量的转化，属于基础题，要求掌握。
（多选）15．（4分）近年来，很多道路上出现了如图所示的按钮式太阳能红绿灯，当路上车辆不多时，行人可以安全通过。关于按钮式红绿灯，下列说法中正确的是（　　）
A．这个按钮相当于电路元件中的开关
B．红灯与绿灯交替发光，它们是并联的
C．阳光照射时，太阳能电池板将光能转化为化学能
D．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池是用电器
【分析】按钮可以控制灯，说明是开关；只有并联电路用电器才能单独工作；太阳能电池板是直接将太阳能转化为电能；蓄电池在充电时需要消耗电能，所以是相当于用电器。
【解答】解：A.由于按钮可以控制红灯和绿灯，所以是相当于开关；
B.由于红灯和绿灯可以交替发光，即可以单独工作，故B正确；
C.太阳能电池板是将光能直接转化为电能，故C错误；
D.太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池要消耗电能，所以D选项正确。
故选：ABD。
【点评】本题考的是太阳能的利用、电路的相关知识，属于基础题型，难度简单。
三、填空题（每空2分，共16分）
16．（4分）为了纪念著名的英国科学家 　焦耳　在热学方面做出的重大贡献，人们将其名字作为内能的单位；法国物理学家安培被誉为“电学中的牛顿”　电流　（填物理量名称）的单位。
【分析】焦耳（简称焦）是国际单位制中能量、功或热量的导出单位，符号为J，是为了纪念英国著名物理学家詹姆斯 普雷斯科特 焦耳而创立的。
法国物理学家安培被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”，人们为了纪念他的卓越贡献，用他的名字命名了电流的单位。
【解答】解：为了纪念著名的英国科学家焦耳在热学方面做出的重大贡献，人们将其名字作为内能的单位，用他的名字命名了电流的单位。
故答案为：焦耳；电流。
【点评】命题意图是为了让同学了解物理学史，我们在学习的过程中要注意物理学史的积累，这不仅是物理学习的需要，也是可以激发我们学习物理的兴趣的因素。
17．（4分）如图甲，电阻箱接入电路的电阻为 　3204　Ω；图乙所示是一个电表的表盘，也许你没有学过这种电表的用法，你也能知道，该电表测量的物理量是 　电阻　。
【分析】（1）电阻箱的读数方法：用小三角所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就可得出电阻箱的示数；
（2）表盘上的符号就是物理量的单位。
【解答】解：由图可知，电阻箱的示数为：3×1000Ω+2×100Ω+5×10Ω+4×1Ω＝3204Ω；
由表盘上的符号可知此物理量的单位是Ω，所以该仪表测量的物理量是电阻。
故答案为：3204；电阻。
【点评】本题考查了电阻箱的读数和电表的识别，比较简单，是一道基础题。
18．（4分）如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯并联且均正常发光　电流表　，乙是 　电压表　。（均选填“电流表”或“电压表”）
【分析】电压表与被测用电器并联，并且在电路中相当于开路；电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线。
【解答】解：闭合开关S后，两个灯泡都能发光，则灯泡L2会被短路，所以乙是电压表2串联，为电流表。
故答案为：电流表；电压表。
【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法，并且能够识别串并联电路。
19．（4分）棉被被晒得热乎乎的，这说明 　热传递　可以改变物体的内能，这是能量发生了 　转移　。
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：棉被晒得热乎乎的，棉被从太阳光中吸收热量，内能增大，属于能量的转移。
故答案为：热传递；转移。
【点评】此题是考查对热传递改变物体内能的理解和掌握，属于基础题目，难度不大。
四、作图题（每题3分，共6分）
20．（3分）往洗衣机放入衣服后，需先盖上洗衣机盖（闭合开关S1），再按下启动键（闭合开关S2），电动机才开始工作。如果不盖上洗衣机盖，电动机无法启动。请设计该洗衣机的电路图
【分析】根据各个开关的作用分析开关的连接方式，从而连接电路。
【解答】解：根据题意可知，需先盖上洗衣机盖（闭合开关S1），再按下启动键（闭合开关S2），电动机才开始工作，是串联的，如下所示：
【点评】本题考查了串联电路的设计，根据题意得出两个开关的连接方式和电动机的位置是关键。
21．（3分）有一种新型的智能锁，需要通过“密码+人脸”识别成功才能开锁，安全系数更高。密码识别成功时仅S1闭合，灯发光，照亮人脸进行识别但不开锁2才会闭合，电动机工作开锁成功，请完成智能锁内部的电路图。
【分析】根据题干的描述，判断出不同开关的控制作用，从而判断电灯和电动机的连接方式，并确定开关的具体位置。
【解答】解：由题意知，密码识别成功时仅S1闭合，灯发光1可以控制灯；此时照亮人脸进行识别但不开锁8才会闭合，电动机工作开锁成功2；因此可得，灯与电动机并联1在干路，开关S8在电动机的支路，如图所示：
【点评】本题考查了电路图的设计，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
五、计算题（22题6分，23题6分，24题6分，共18分）
22．（6分）随着乡村振兴战略的提出，农村煤改气改造工程使天然气进入农村家庭，方便了农民生活，烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水，需要燃烧0.2kg的煤炭。水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤炭的热值为3.2×107J/kg，当地气压为1标准大气压。求：
（1）0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量；
（2）水烧开时吸收的热量；
（3）小明家用煤炭烧水的热效率。
【分析】（1）利用Q放＝mq可求出煤炭完全燃烧放出的热量。
（2）知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量。
（3）煤炭烧水的效率等于水吸收的热量与煤炭完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）完全燃烧0.2kg煤炭放出的热量：
Q放＝mq＝8.2kg×3.7×107J/kg＝6.5×106J；
（2）当地气压为标准大气压，水的沸点为100℃、质量为4kg的水吸收的热量为：
Q吸＝cm（t t8）＝4.2×106J/（kg ℃）×4kg×（100℃ 20℃）＝1.344×105J；
（3）小明家的煤炭灶烧水的热效率：η＝＝21%。
答：（1）0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水烧开时吸收的热量是7.344×106J；
（3）小明家用煤炭烧水的热效率是21%。
【点评】本题考查燃料的热值及其计算、热量的计算、能量的利用效率相关知识点，属于基础题目。
23．（6分）如图甲所示电路中，电阻R2阻值为10Ω。电流表A1、A2的指针位置均如图乙所示，求：
（1）电阻R2两端的电压；
（2）通过电阻R1的电流。
【分析】（1）分析电路可知：两电阻并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是通过R2的电流；两电流表指针位置相同，由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，据此确定两电流表选用的量程；然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数，结合并联电路的电流特点即可求出通过两电阻的电流大小；
（2）由并联电路的特点和欧姆定律可得电阻R2两端的电压。
【解答】解：由电路图可知，两电阻并联1测的是干路电流，电流表A2测的是通过R8的电流；
已知两个电流表指针偏转相同，由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，A1选择的量程是0～5A，分度值为0.1A6的示数为1.5A，即干路电流I总＝2.5A；
A2选择的量程是7～0.6A，分度值是5.02A2的示数为0.3A，即通过R2的电流I2＝5.3A；
则通过电阻R1的电流为：I4＝I总﹣I2＝1.2A﹣0.3A＝4.2A；
由并联电路的特点和欧姆定律可得电阻R2两端的电压；
U8＝I2R2＝3.3A×10Ω＝3V。
答：（1）电阻R7两端的电压为3V；
（2）通过电阻R1的电流为6.2A。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，分析确定两个电流表的量程是本题的关键。
24．（6分）如图所示，这是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，R0是报警器，其阻值恒定为50Ω。当R0两端的电压为2V时，发出报警声，提示被检测者为醉酒驾驶。
（1）此时电路中的电流；
（2）此时Rp的阻值。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，酒精气体传感器电阻和报警器R0串联，电压表测R0两端的电压。
（1）R0是报警器，其阻值恒定为50Ω。当R0两端的电压为2V时，发出报警声，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时通过电路的电流；
（2）根据串联电路电压规律计算酒精气体传感器两端的电压，根据欧姆定律计算此时酒精气体传感器接入电路的电阻。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关后0串联，电压表测R0两端的电压。
（1）R5是报警器，其阻值恒定为50Ω0两端的电压为2V时，发出报警声，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝2.04A；
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，则酒精气体传感器两端的电压：UP＝U﹣U0＝3V﹣7V＝1V，
此时酒精气体传感器接入电路的电阻：RP＝＝＝25Ω。
答：（1）此时电路中的电流为0.04A；
（2）此时Rp的阻值为25Ω。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。
六、实验题（25题6分，26题5分，27题9分，共20分）
25．（6分）在研究“不同物质吸热能力”实验中，某小组利用铁架台、火焰大小相同的酒精灯、温度计、烧杯、陶土网组装了如图所示的实验装置。
（1）此实验还需用到的测量工具是 　天平　和 　秒表　；
（2）在固定放置陶土网的铁圈时，　需要　（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯；
（3）实验中，可以根据 　加热时间　来比较液体吸热多少。
【分析】（1）探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具停表；
（2）实验时，要用酒精灯的外焰加热；
（3）实验中利用加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少，这用到了转换法。
【解答】解：（1）在此实验中，为了比较水和食用油吸热本领的大小，观察升高的温度的不同，比较加热时间，为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同，所以除了图中所示的器材外；
（2）实验时，要用酒精灯的外焰加热，需要点燃酒精灯；
（3）实验中，可以根据加热时间来比较液体吸热多少。
故答案为：（1）天平；秒表；（3）加热时间。
【点评】本题是探究不同物质吸热能力的实验，考查了实验器材、实验操作顺序以及转换法的应用的等知识。
26．（5分）某班探究并联电路的电流规律，小星组设计了如图甲所示的电路进行实验。
（1）小星组按照图甲电路图连接实物图之后，将电流表接入其中某一点，在闭合开关前电流表的指针出现了如图乙所示的情况　没有调零　；
（2）重新调整后，如图丙，小星组测出A点电流，请你在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路；
（3）小星组把数据记录在下表中，接下来为了尽快得出实验结论他们组应该 　更换不同规格的小灯泡重复多次实验　。
A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
第一次测量 0.56 0.32 0.24
【分析】（1）电流表使用前要调零；
（2）让电流表测量C处的电流，也就是测量通过灯L2的电流，电流表与灯泡L2串联；
（3）为了避免偶然性，应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。
【解答】解：（1）闭合开关前，电路处于开路状态，说明在连接电路前电流表没有调零；
（2）让电流表测量C处的电流，也就是测量通过灯L2的电流，电流表与灯泡L2串联，将灯L3与电流表负接线柱之间的导线改接在电能表0.6接线柱上，如图所示：
（3）由表中数据可知，只有一组数据，应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。
故答案为：（1）断开；（2）如上图所示。
【点评】此题是探究并联电路中电流的规律实验，考查了实验注意事项、有关电流表的连接、实验数据分析，为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验。
27．（9分）某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验，某小组设计了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的器材有：两节干电池，电流表、电压表各一只，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器一个
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（要求：滑动变阻器滑片向右滑时电流变小，导线不允许交叉）；
（2）在连接实验电路时，开关应处于 　断开　状态；
（3）实验小组的小华先把10Ω的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压　定值电阻断路　；
（4）故障排除后，小华移动滑片，此时电压表示数为2V，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验　电压表的示数为2V　，记录数据；
（5）小华继续实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丙所示的图像，由此可得出的实验结论是 　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　，通过进一步学习，他知道了图中阴影部分“面积”表示的物理量是 　定值电阻两端的电压　。
【分析】（1）根据滑片右移时接入的电阻变小确定滑动变阻器的连接方式，电压表的量程选择和连接方式；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同；
（5）根据图丙可知，阴影部分“面积”为电阻R及通过的电流I的乘积，结合欧姆定律可知阴影部分“面积”表示的物理量；根据由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，即电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：（1）滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式，滑片向右移动时电路中电流变小，应接A端接线柱，选择的量程为0～3V
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）电流表无示数，说明电路可能断路，说明电压表与电源连通，与电压表并联的定值电阻断路；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，所以改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，使电压表的示数为5V；
（5）由图丙可知，阴影部分“面积”为电阻R及通过的电流I的乘积，阴影部分“面积”为定值电阻两端的电压，即电流与电阻之积为一定值，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
故答案为：（1）如图所示；（2）定值电阻断路；（4）导体两端的电压一定时；定值电阻两端的电压。
【点评】本题“探究电流与电阻的关系”，考查实物图的连接、注意事项、故障分析、控制变量法、数据分析等，难度适中。