湖北省大冶市2024-2025學(xué)年九年級（上）期中物理試卷（解析版）-試卷下載-教習網(wǎng)

1．本試卷分為試題卷和答題卷兩部分；考試時間為70分鐘；滿分70分。
2．考生在答題前請仔細閱讀答題卷中的“注意事項”，然后按要求答題。
3．所有答案均須做在答題卷相應(yīng)區(qū)域，做在其他區(qū)域無效。
一、選擇題（12小題，每小題2分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）
1. 端午節(jié)煮粽子時，廚房飄滿了粽子的清香，這說明（）
A. 分子間存在引力B. 分子間存在斥力
C. 分子在無規(guī)則運動D. 分子間有間隙
【答案】C
【解析】煮粽子時，由于粽子的分子在不停的做無規(guī)則運動，擴散到空氣中，所以廚房飄滿了粽子的清香，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
2. “煮”的篆體寫法如圖。表示用火燒煮食物。下列實例與“煮”在改變物體內(nèi)能的方式上相同的是（）
A. 熱水暖手B. 鉆木取火
C. 搓手取暖D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】“煮”的篆體寫法如圖。表示用火燒煮食物，這是通過熱傳遞改變內(nèi)能；
A．熱水暖手，這是通過熱傳遞改變內(nèi)能，與“煮”在改變物體內(nèi)能的方式上相同，故A符合題意；
BCD．鉆木取火、搓手取暖、擦燃火柴，這是通過做功改變內(nèi)能，與“煮”在改變物體內(nèi)能的方式上不相同，故BCD不符合題意。
故選A。
3. 下列說法正確的是（）
A. 物體吸收熱量，溫度一定升高
B. 物體溫度升高，一定是吸收了熱量
C. 燃料完全燃燒時放出的熱量越多，其熱值越大
D. 月球晝夜溫差大的原因之一是沙石的比熱容小
【答案】D
【解析】A．物體吸收熱量，溫度不一定升高，如晶體熔化時，吸收熱量，但溫度不變，故A錯誤；
B．一個物體溫度升高，表明其內(nèi)能增加了，而改變內(nèi)能的方式有兩種，做功或熱傳遞，它們在改變內(nèi)能方面是等效的，故溫度升高也可能是對物體做了功，故B錯誤；
C．由Q=mq可知，熱值越大的燃料，質(zhì)量未知，燃燒時放出的熱量不一定越多，故C錯誤；
D．沿海地區(qū)水多，內(nèi)陸地區(qū)水少、沙石多，因為水的比熱容較大，砂石的比熱容的比熱容小，白天，相同質(zhì)量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小，內(nèi)陸地區(qū)溫差大，故D正確。
故選D。
4. 如右圖所示，紙盒外有兩只小燈泡和一個開關(guān)，閉合開關(guān)兩燈都亮，斷開開關(guān)兩燈都不亮。下列判斷正確的是（）
A. 盒內(nèi)一定有電源供電
B. 通過兩燈的電流一定相等
C. 兩只燈泡一定是串聯(lián)關(guān)系
D. 兩只燈泡一定是并聯(lián)關(guān)系
【答案】A
【解析】A．閉合開關(guān)兩燈都亮，說明電路中有電流經(jīng)過，則盒內(nèi)一定有電源供電，故A正確；
BCD．串聯(lián)電路開關(guān)可以控制整個電路，使兩盞燈同時發(fā)光同時滅，并聯(lián)電路將開關(guān)接在干路上，也能同時控制兩盞燈，所以不確定電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，若為串聯(lián)電路，則經(jīng)過兩盞燈的電流相等，若是并聯(lián)電路，若兩燈規(guī)格相同，則電流也相同，故BCD錯誤。
故選A。
5. 2024年10月30日，搭載神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十九運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，將蔡旭哲、宋令東、王浩澤3名航天員成功送入太空。下列說法正確的是（）
A. 火箭應(yīng)選用密度大、熱值大的燃料
B. 火箭點火時，底座的溫度升高，含有的熱量增多
C. 火箭升空時，向下噴氣獲得推力與內(nèi)燃機的做功沖程相似
D. 火箭升空時，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過熱機將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能
【答案】C
【解析】A．密度小的材料在體積一定時，質(zhì)量較小，所以火箭應(yīng)選用密度小、熱值大的燃料，故A錯誤；
B．熱量是過程量，不能說含有的熱量大，故B錯誤；
C．火箭升空時，向下噴氣獲得推力，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)燃機的做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化形式也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；
D．機械效率不可能達到100%，所以熱機不可能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤。
故選C。
6. 如圖，在干燥環(huán)境中，取兩個相同且不帶電的驗電器甲和乙，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸甲的金屬球，甲的金屬箔片張開；再用石墨棒連接甲、乙驗電器的金屬球，觀察到乙的金屬箔片張開。下列對上述實驗過程的分析，錯誤的是（）
A. 毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電
B. 金屬箔片張開是由于同種電荷相互排斥
C. 用石墨棒連接兩金屬球的瞬間，電流方向由乙到甲
D. 若用玻璃棒連接兩金屬球，乙的金屬箔片也會張開
【答案】D
【解析】A．物理學(xué)中規(guī)定，毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的是負電荷，故A正確，不符合題意；
B．由于兩金屬箔片帶同種電荷，同種電荷相互排斥，金屬箔片張開，故B正確，不符合題意；
C．用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸甲的金屬球，甲驗電器帶上負電荷，石墨棒連接甲、乙驗電器的金屬球，帶負電的電子從甲流向乙，電流方向與負電荷移動方向相反，則電流方向由乙到甲，故C正確，不符合題意；
D．玻璃棒是絕緣體，若用玻璃棒連接兩金屬球，乙不會帶電，金屬箔片不會張開，故D錯誤，符合題意。
故選D。
7. 如圖為封閉小區(qū)常見的智能門禁系統(tǒng)，住戶可以通過刷卡或人臉識別進入小區(qū)，當門禁系統(tǒng)接通電源后，指示燈發(fā)光。住戶刷卡或人臉識別成功時（相當于分別閉合對應(yīng)的開關(guān)），電動機工作，控制門打開。下列關(guān)于門禁系統(tǒng)的簡化電路設(shè)計合理的是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由題可知，人臉識別、刷卡識別，只要其中一種方式識別成功，則相應(yīng)開關(guān)閉合從而使電動機啟動工作，所以兩個開關(guān)應(yīng)并聯(lián)，再與電動機串聯(lián)在電源上；燈泡與電動機能獨立工作，是并聯(lián)的。
故選B。
8. 如圖所示電路，閉合開關(guān)后，整個電路正常工作。其中一盞燈突然熄滅，兩只電表示數(shù)均變大，則該電路可能發(fā)生的故障為（）
A. 短路B. 短路
C. 開路D. 開路
【答案】A
【解析】由圖可知，兩燈串聯(lián)，電壓表測L2兩端電壓，電流表測串聯(lián)電路電流；
A．如果L1短路，則串聯(lián)電路的總電阻變小，由歐姆定律可知，電路中電流變大，則電流表示數(shù)變大。由于L1短路，電路中只有L2，L2兩端電壓等于電源電壓，電壓表示數(shù)變大。此時燈泡L2發(fā)光。則A符合題意；
B．如果L2短路，電路中電流變大，電流表的示數(shù)變大，由于電壓表測L2兩端電壓，則電壓表的示數(shù)為0，即電壓表的示數(shù)變小，故B不符合題意；
C．如果L1開路，兩個電表與電源不通，則兩個電表示數(shù)都變?yōu)?，即示數(shù)都變小。故C不符合題意；
D．如果L2開路，電路斷路，電流表的示數(shù)變小。此時電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，則電壓表的示數(shù)變大。故D不符合題意。
故選A。
9. 海水鹽濃度越大，其導(dǎo)電性越好，固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小。下列電路中，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，海水鹽濃度越大，電表示數(shù)越小的是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】AB．由題意可知，金屬片A、B之間海水與定值電阻R0串聯(lián)，海水鹽濃度越大，固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配關(guān)系可得，金屬片A、B兩端的電壓越小，R0兩端的電壓越大，故A不符合題意，B符合題意；
C．由圖可知，電壓表測電源電壓，由于電源電壓恒定，電壓表不變，故C不符合題意；
D．由圖可知，金屬片A、B之間海水與R0并聯(lián)，電流表測通過A、B之間海水的電阻的電流，由于電源電壓恒定，由
可知電壓恒定為電源電壓，海水鹽濃度越大，其導(dǎo)電性越好，固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小，通過的電流越大，故D不符合題意。
10. 如圖所示電路的電源電壓保持不變，將開關(guān)S1和S2都閉合，兩燈均正常發(fā)光。下列判斷正確的是（）
A. 兩燈兩端的電壓相等
B. 燈L1和L2是串聯(lián)連接的
C. 電壓表不能測量燈L2的電壓
D. 斷開S2后電流表的示數(shù)不變
【答案】A
【解析】AB．電路為并聯(lián)電路，開關(guān)S1接在干路上，控制整個電路，電流表測量干路電流，開關(guān)S2接在L2所在的支路上，電壓表測量電源電壓。并聯(lián)電路支路電壓等于電源電壓，所以兩燈兩端的電壓相等，故A正確，B錯誤；
C．電壓表可以測量電源電壓，也可以測量L1兩端電壓，也可以測量L2兩端電壓，故C錯誤；
D．并聯(lián)電路干路電流等于支路電流之和，斷開S2后電流表示數(shù)變小，故D錯誤。
故選A。
11. 如圖所示，為定值電阻，為滑動變阻器，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，下列說法正確的是（）
A. 電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小
B. 電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大
C. 電壓表與電流表示數(shù)的比值變大
D. 電壓表與電流表示數(shù)的比值變小
【答案】B
【解析】AB．由電路圖可知，這是一個串聯(lián)電路，電壓表V1測R1兩端電壓，電壓表V2測R2兩端電壓。滑動變阻器的滑片P向右移動時，R2接入電路的電阻值變大。因此整個電路的總電阻增大。根據(jù)歐姆定律可知? ，當電壓U保持不變，電阻R增大時，電流I會減小。所以，電流表示數(shù)會變小。由于電流減小，根據(jù) U=IR可知，R1兩端的電壓減小。所以，電壓表V1的示數(shù)會變小。由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，R2兩端的電壓會增大。所以，電壓表V2的示數(shù)會變大。故A錯誤，B正確；
C．由歐姆定律可知，電壓表V1與電流表示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值不變。故C錯誤；
D．由歐姆定律可知，電壓表V2與電流表示數(shù)的比值為滑動變阻器接入電路中的阻值，滑動變阻器的阻值變大，則其比值變大。故D錯誤。
故選B。
12. 某興趣小組用“伏安法”對小燈泡和定值電阻的阻值進行了測量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出它們的U-I圖像，如圖所示。以下是小組成員的交流內(nèi)容，其中錯誤的是（）
A. 圖甲是定值電阻的圖像
B. 對R1、R2的電阻值分別取平均值可以使測量結(jié)果更準確
C. 將R1和R2并聯(lián)時，通過R1、R2的電流可能相等
D. 將R1和R2串聯(lián)接在5V的電源兩端，R1、R2的電阻之比為3∶2
【答案】B
【解析】A．由歐姆定律可知，流過定值電阻的電流與定值電阻兩端電壓成正比，故其U-I圖像是一條經(jīng)過原點的傾斜直線，故可知圖甲是定值電阻的圖像，故A正確，不符合題意；
B．由圖乙可知，小燈泡的電阻會隨其兩端電壓的不同而發(fā)生變化，故對其不同電阻值求平均值沒有意義，故B錯誤，符合題意；
C．將R1和R2并聯(lián)時，其兩端電壓相等，由圖甲、乙可知，當R1和R2兩端電壓為4V時，流過R1和R2的電流相等，均為0.2A，故C正確，不符合題意；
D．將R1和R2串聯(lián)接在5V的電源兩端，由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，此時流過R1和R2的電流相等，且R1和R2兩端電壓之和等于5V，由圖甲、乙可知，當R1和R2的電流均為0.15A時，此時R1兩端電壓為U1=3V，R2兩端電壓為U2=2V，故由串聯(lián)電路分壓特點可得，此時R1和R2的電阻之比為
故D正確，不符合題意；
故選B。
二、填空題（共5題，每空1分，共10分）
13. 給手機電池充電過程中，手機電池相當于電路中的______。根據(jù)______定律，人類不可能制造出永動機。
【答案】用電器能量守恒
【解析】[1]給手機充電，消耗電能，轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在電池中，所以電池相當于電路中的用電器。
[2]永動機不符合能量守恒定律，所以不可能制造出永動機。
14. 一臺某型號四沖程汽油機飛輪轉(zhuǎn)速1800r/min，該汽油機工作時每秒對外做功____次。在干燥的天氣里，用塑料梳子梳頭時，越梳頭發(fā)越蓬松，這是因為_____________。
【答案】15 同種電荷相互排斥
【解析】[1]四沖程汽油機飛輪轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次，飛輪轉(zhuǎn)速1800r/min，即每秒轉(zhuǎn)30圈，故每秒做功15次。
[2]用塑料梳子梳頭時，梳子與頭發(fā)摩擦，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，頭發(fā)因帶有同種電荷而相互排斥，所以越梳頭發(fā)越蓬松。
15. 用航標燈發(fā)出的光來讓海上的船只看清方位說明光能傳遞_________，_________是正極，是_________能轉(zhuǎn)換為電能。
【答案】信息碳化學(xué)
【解析】[1]光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，航標燈發(fā)出的光沿直線傳播，海上的船只看清方位，說明光能傳遞信息。
[2][3]電源的外部電流從電源的正極出發(fā)回到負極，由圖中電流方向可知碳是正極，電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
16. 閉合如圖甲所示電路的開關(guān)，將滑動變阻器的滑片由最右端移到最左端的過程中，電壓表與電流表的示數(shù)變化的圖象如圖乙所示。則定值電阻的阻值為________Ω，電源電壓為________V．
【答案】3 1.5
【解析】[1][2]由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R兩端的電壓，電流表測量電路的電流；滑動變阻器的滑片由最右端移到最左端的過程中，滑動變阻器連入電路的阻值從最大變?yōu)?，從而使電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，R兩端的電壓變小直至0。由圖像可知：當電路中的電流為0.1A時，電壓表的示數(shù)為1.2V，電源電壓為
…….①
當電路中的電流為0.5A時，電壓表的示數(shù)為0，電源電壓為
…….②
聯(lián)結(jié)①②，解得
17. 設(shè)法把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面（例如用吸盤吸住玻璃板或用細線綁住玻璃板），在空氣中靜止時讀出測力計的示數(shù)為F1；使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板（如圖），但未離開水面，靜止時彈簧測力計的示數(shù)為F2；把玻璃板浸沒入水中，靜止時彈簧測力計的示數(shù)為F3。則三個力的由大到小的排序是___________。
【答案】F2>F1>F3
【解析】因為玻璃和水接觸在一起，并且玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內(nèi)，故水分子和玻璃分子之間存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板時，彈簧測力計的讀數(shù)將變大。所以F2>F1；把玻璃板浸沒入水中，受到向上的浮力，根據(jù)可知，彈簧測力計示數(shù)減小，故F1>F3；綜上所述三個力的由大到小的排序是F2>F1>F3。
三、探究實踐題（共5題，共23分）
18. 電吹風主要工作元件是發(fā)熱絲（）、電風扇（）及開關(guān)。閉合開關(guān)，電吹風即吹出風來；若同時還閉合，吹出熱風；若只閉合，不吹風也不發(fā)熱。請根據(jù)要求用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路設(shè)計。
【答案】
【解析】由于閉合開關(guān)S1，電吹風即吹出風來，同時還閉合S2，吹出熱風，則發(fā)熱絲與電風扇并聯(lián)；只閉合S2，不吹風也不發(fā)熱，則開關(guān)S1在干路中，開關(guān)S2與發(fā)熱絲串聯(lián)在其中一條支路，如下圖所示：
19. 在如圖所示電路的“〇”內(nèi)填上適當?shù)碾姳矸?。要求當開關(guān)S閉合時，電路連接正確。
【答案】
【解析】若右邊圓圈內(nèi)填入電流表，則左下方圓圈內(nèi)只能填電壓表，防止電源被短路，但此時導(dǎo)線將L2和電流表短路，所以右邊圓圈內(nèi)填入電壓表，左下方圓圈內(nèi)只能填電流表；兩燈并聯(lián)接入電路，如圖所示：
20. 小明在“探究水的奧秘”主題學(xué)習活動中，組裝了如下圖甲所示實驗裝置。
（1）以上實驗中收集多組數(shù)據(jù)是為了______（選填下面“A”或“B”）；
A. 尋找普遍規(guī)律B. 減小實驗誤差
（2）組裝器材時，應(yīng)先固定圖甲的______（選填“A”“B”或“C”）螺母；
（3）將裝冰的試管置于水中加熱（如圖甲所示），而不用酒精燈直接加熱，這樣做的好處是______；（寫出一條即可）
（4）利用裝置乙探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)時，調(diào)整兩只酒精燈的燈芯，使其火焰相同（相同熱源），目的是用______表示物質(zhì)吸收熱量的多少。實驗中選取初溫不同、______相同的水和煤油，分別倒入燒杯中，用電加熱器加熱，當它們吸收相同的熱量時，通過比較______來比較不同物質(zhì)吸熱能力的強弱。
【答案】（1）A （2）C （3）使冰均勻受熱（4）加熱時間質(zhì)量升高的溫度
【解析】（1）實驗是探究類實驗，收集多組數(shù)據(jù)是為了尋找普遍規(guī)律，故選A。
（2）為確保用酒精燈的外焰加熱，溫度計的玻璃泡不碰到杯底或杯壁，應(yīng)自下而上安裝器材，所以應(yīng)先固定圖甲的C螺母。
（3）將裝有冰的試管放入水中加熱，這是水浴法，采用水浴法，可以使試管受熱均勻，溫度變化比較慢，便于記錄實驗溫度。
（4）[1]利用裝置乙探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)時，調(diào)整兩只酒精燈的燈芯，使其火焰相同（相同熱源），目的是使得兩只酒精燈相同時間內(nèi)放出的熱量相等，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，可用加熱時間表示物質(zhì)吸收熱量的多少。
[2][3]根據(jù)比較比熱容大小的方法，實驗中選取初溫不同、質(zhì)量相同的水和煤油，分別倒入燒杯中，用電加熱器加熱，當它們吸收相同的熱量時，通過比較升高的溫度來比較不同物質(zhì)吸熱能力的強弱，升溫快的吸熱能力弱。
21. 探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
（1）在閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖甲所示，原因是________________；
（2）訂正錯誤后，根據(jù)圖乙所示電路正確連接實物后，閉合開關(guān)，若燈L2斷路，電壓表_______（填“有”或“無”）示數(shù)；
（3）在研究串聯(lián)電路電壓的關(guān)系時，為使結(jié)論更具普遍性，小明將燈泡換成其他類型用電器，并多次實驗。此外，還可以___________；
（4）如圖乙，開關(guān)閉合后，電壓表測燈L1兩端的電壓；為了測量BC兩點間的電壓，小明只將接A點的線端改接到C點（B處不動），閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)___________；
（5）如圖丙所示，依次將電壓表并聯(lián)到電路中的a和b、c和d、e和f兩點，小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)相等，接下來應(yīng)該進行的操作是（）
A. 更換不同規(guī)格的燈泡，再次實驗
B. 將L1、L2的位置互換，再次實驗
C. 保持電源、燈泡不變，多測量幾次電路中三處的電壓
【答案】（1）電壓表未調(diào)零（2）無（3）更換電壓不同的電源多次實驗##改變電源電壓（4）電壓表反向偏轉(zhuǎn) （5）A
【解析】（1）在閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電壓表指針沒有指示零刻度線的原因是：沒有將電壓表調(diào)零。
（2）圖中電壓表測量L1兩端電壓，若燈L2斷路，電路處于斷路狀態(tài)，所以電壓表沒有示數(shù)。
（3）為使結(jié)論更具有普遍性，需要進行重復(fù)實驗，可以通過改變電源電壓來進行重復(fù)實驗。
（4）將接A點的線端改接到C點，電流將從電壓表的負接線柱流進，會造成電壓表指針反偏。
（5）將電壓表并聯(lián)到電路中的a和b、c和d、e和f兩點，小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)相等，為了避免偶然性，得出具有普遍性的結(jié)論，他應(yīng)該更換不同規(guī)格的燈泡進行重復(fù)實驗。
故選A。
22. 小明在老師的指導(dǎo)下對“電流與電壓和電阻的關(guān)系”進行探究，現(xiàn)提供如下器材：電壓恒定為4.5V的電源；阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五個定值電阻；標有“15Ω 2A”的滑動變阻器R1和“40Ω 1A”的滑動變阻器R2；電壓表、電流表、開關(guān)各1只，導(dǎo)線若干。
（1）如圖甲所示，把5Ω接入電路，將滑動變阻器的滑片調(diào)至最______（選填“左”或“右”）端。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，其原因可能是定值電阻______；
（2）小明把某定阻電阻接入圖甲所示電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中；
小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中有一組是明顯錯誤的，跟其他數(shù)據(jù)的規(guī)律完全不同，可能是讀取這組數(shù)據(jù)時粗心所引起的，分析時需要把它剔除掉。這組數(shù)據(jù)是第_____（填序號）組
（3）圖乙是根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可知R兩端的電壓控制為________V；當用5Ω電阻完成實驗，滑片不移動，再把5Ω更換為10Ω時，閉合開關(guān)后，應(yīng)該將滑動變阻器的滑片P向________端（選填“左”或“右”）滑動，才能保證前后電壓表的示數(shù)恒定；為確保后續(xù)所有定值電阻接入電路后都能完成該探究內(nèi)容，應(yīng)選擇滑動變阻器________（選填“R1”或“R2”）接入電路。
（4）小紅用電流表和一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器測量未知電阻Rx的阻值，設(shè)計了如圖丙所示的電路圖，電源電壓未知且保持不變。實驗操作如下：
①將滑動變阻器的滑片P移動到最右端b點，記錄此時電流表示數(shù)為I1；
②將滑動變阻器的滑片P移動到中點，記錄此時電流表示數(shù)為I2；
③則Rx=___________（用已知和測出的物理量R0、I1、I2表示）。
【答案】（1）右短路（或短接）（2）4 （3）2 右 R2 （4）
【解析】（1）[1]為了保護電路，把5Ω接入電路，應(yīng)就將開關(guān)斷開且將滑動變阻器滑片置于阻值最大端，即最右端。
[2]閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路，而電壓表無示數(shù)，說明可能的故障原因是與電壓表并聯(lián)部分電路出現(xiàn)了短路，即定值電阻短路。
（2）分析表格數(shù)據(jù)有
據(jù)此分析只有根據(jù)第4次實驗數(shù)據(jù)算出來的電阻阻值不同，因此，說明第4組數(shù)據(jù)有誤。
（3）[1]由圖乙可知，當R1=5Ω時，電流為I1=0.4A，當R2=10Ω時，電流為I2=0.2A，當R3=20Ω時，電流為I2=0.1A，由可知，R兩端的電壓為2V。
[2]當R的電阻由5Ω更換為10Ω時，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，R兩端的電壓會變大，要控制R兩端的電壓不變，就應(yīng)將變阻器兩端的電壓調(diào)大，即將變阻器接入電路的阻值調(diào)大，所以應(yīng)該將滑動變阻器的滑片P向右端滑動。
[3]已知電源電壓為U=4.5V，R兩端的所控制的電壓為，所以變阻器兩端的電壓為
由串聯(lián)電路的分壓原理可得
即
則應(yīng)選擇滑動變阻器R2接入電路中。
（4）在①中，兩電阻串聯(lián)，由歐姆定律可得電源電壓為
在②中，兩電阻串聯(lián)，由歐姆定律可得電源電壓為
聯(lián)立解得
四、綜合應(yīng)用題（共2題，共13分）
23. 中國工程師利用焦爐氣中的氫氣與工業(yè)尾氣中的二氧化碳，合成液態(tài)燃料，作為第19屆亞洲運動會主火炬的燃料。工程師在科普館用如圖所示的裝置為同學(xué)們演示模擬實驗，測量該燃料的熱值。
①在空酒精燈內(nèi)加入適量該液態(tài)燃料，得到“燃料燈”；
②在空燒杯內(nèi)加入1.5kg水，測得水的初溫為30℃，點燃“燃料燈”開始加熱；
③當水恰好沸騰時，立即熄滅“燃料燈”，測得“燃料燈”消耗燃料40g。
已知實驗時氣壓為1標準大氣壓，c水=4.2×103J/(kg·℃)，用該裝置加熱水的效率為44.1%。求：
（1）此過程中，燒杯內(nèi)水吸收的熱量；
（2）該液態(tài)燃料的熱值。
【答案】（1）4.41×105J （2）2.5×107J/kg
【解析】（1）在1標準大氣壓下，水的沸點是100℃，由題意可知，水吸收的熱量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
（2）已知該裝置加熱水的效率為44.1%，則燃料完全燃燒放出的熱量
燃料的熱值
24. 為研究調(diào)光燈的工作原理，某小組設(shè)計了如圖甲所示的模擬電路進行探究。已知小燈泡L正常發(fā)光時的阻值為12Ω，允許通過的最大電流為1A。電源電壓恒定不變。在保證電路安全的情況下，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄三個電表的示數(shù)，并將電表示數(shù)繪制成如圖乙所示的關(guān)系圖象，求：
（1）燈泡L兩端允許的最大電壓。
（2）電源電壓。
（3）滑動變阻器阻值的變化范圍。
【答案】（1）12V （2）18V （3）6-50Ω
【解析】（1）燈泡L兩端允許的最大電壓
UL max=IL maxRL=1A×12Ω=12V
（2）由圖甲可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V1測滑動變阻器兩端電壓，電壓表V2測燈泡兩端電壓，電流表測電路電流。當滑動變阻器向左移動時，其接入的阻值變大，電路總電阻變大，由歐姆定律可知，電路電流變小，則燈泡兩端電壓減小，由串聯(lián)分壓可知，滑動變阻器兩端電壓增大，因此由圖乙可知，當滑動變阻器阻值最大時，電路電流最小為0.3A，此時燈泡兩端的電壓為3V，滑動變阻器兩端的電壓為15V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可知，電源電壓為
U總=3V+15V=18V
（3）燈泡L正常發(fā)光時的電流為1A，所以電路中允許通過的最大電流為1A，由圖乙可知，此時滑動變阻器兩端的電壓為6V，則滑動變阻器允許接入的最小阻值為
當滑動變阻器阻值最大時，電路電流最小為0.3A，滑動變阻器兩端的電壓為15V，則滑動變阻器接入的最大阻值為
滑動變阻器阻值的變化范圍6-50Ω
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
電流I/A
0.12
0.19
0.24
1.8
0.48
0.6

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