2022-2023陕西省西安市新城区西光中学九年级（上）期中物理试卷（含解析）考试试卷

2022-2023学年陕西省西安市新城区西光中学九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．（2分）关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　）
A．功率大的机械，机械效率一定高
B．功率大的机器比功率小的机器做功多
C．利用机械时可以省力或省距离，但不能省功
D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大
2．（2分）质量相等的水和干泥土的比热容之比5：1，吸收的热量之比3：2，则水和干泥土升高的温度之比是（　　）
A．5：1 B．3：2 C．3：10 D．10：3
3．（2分）通常情况下，下列物体中属于导体的一组是（　　）
A．铅笔芯、盐水、玻璃杯 B．人体、大地、铜钥匙
C．橡皮、煤油、塑料袋 D．瓷碗、空气、钢尺
4．（2分）利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。下列电路图中合理的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2分）下列由日常生活联想到的物理知识中，正确的是（　　）
A．我国家庭电路的电压为1.5V
B．人体的安全电压为36V
C．有4个灯泡，由一个开关控制，同时发光、熄灭，说明这4个灯泡一定是串联的
D．干电池向外供电时，将化学能转化为电能
6．（2分）如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（　　）
A．UAB＞UBC IAB＝IBC B．UAB＜UBC IAB＝IBC
C．UAB＞UBC IAB＜IBC D．UAB＝UBC IAB＜IBC
7．（2分）如图所示的电路中，电源电压为3V，当开关S1、S2都闭合时，则（　　）
A．电流表将被烧坏 B．电压表被烧坏
C．两只灯泡都将被烧坏 D．灯L1亮，灯L2不亮
8．（2分）如图所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数。过一会儿，两灯都不发光。电流表的示数为零，电压表的示数为电源电压，可能发生的故障是（　　）
A．Ll灯丝断了 B．L1短路 C．L2灯丝断了 D．L2短路
9．（2分）下列关于导体电阻的说法正确的是（　　）
A．电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流越大
B．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关
C．由公式R＝可知，电阻与电压成正比
D．由公式R＝可知，电阻与电流成反比
10．（2分）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题（共11小题，每空1分，计25分）
11．（2分）火柴可以擦燃，也可以用火点燃，前者是用　 　的方式使火柴燃烧，后者是用　 　的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变物体的内能。
12．（2分）一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则4s内活塞往复 　 　次，对外做功 　 　次。
13．（2分）教室里有12盏灯，同学发现闭合开关后，有一盏灯不亮，其余灯都亮，由此可以判断教室里的灯是　 　（选填“串联”或“并联”）的；节日里同学们用40个相同的小彩灯串联在教室里烘托气氛，把这些小彩灯接入电路中时，每盏灯两端电压是　 　V。
14．（2分）如图所示，将小灯泡与电池相接，闭合开关后，灯泡发光，则通过灯泡中电流方向是　 　，灯丝中电子的定向移动方向是　 　（填“由A到B”或“由B到A”）。
15．（2分）如图所示电源电压恒定，当闭合S1，断开S2时，电压表示数为4V；当闭合S2，断开S1时，电压表示数为6V，则此时灯L2两端电压为 　 　V。若同时闭合S1、S2，电压表示数为 　 　V。
16．（2分）如图所示，甲、乙是电流表或电压表．当开关S闭合后，要使L1和L2两灯并联，甲表是　 　，乙表是　 　．
17．（3分）如图甲所示的电路中，电压表所用的量程未知．当开关闭合后，电压表V1和V2的示数如图乙所示，则L1两端的电压是 　 　V。若L2的灯丝突然烧断，则电压表V1的示数 　 　，电压表V2的示数 　 　。（均填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．（3分）如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图，当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识进行排爆分析。
（1）定时器（时钟）安装在 　 　（选填“a”或“b”）导线上。在定时阶段，该导线是 　 　（选填“通”或“断”）路，所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
（2）为使该定时爆炸装置停止工作，在定时阶段应立即剪断导线 　 　（选填“a”或“b”）。
19．（3分）如图所示，当开关S闭合时，电压表V2测量的是 　 　两端的电压；若电压表V1的读数是2V，电压表V2的读数是6V，则电源电压是 　 　V。当开关S断开时，电压表V1的读数是 　 　V。
20．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S后，灯L1、L2都发光，此时L1与L2　 　（选填“并联”或“串联”）。一段时间后，两盏灯突然熄灭，电压表V1的示数变大，V2无示数。产生这一现象的原因是　 　（选填“L1开路”、“L2开路”、L1短路”、“L2短路”）。
21．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，R1为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，则通过R1的电流为 　 　A，R2的阻值为 　 　Ω。
三、实验与探究（共3小题，每空1分，计20分）
22．（4分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。（燃料1是酒精，燃料2是碎纸片）
（1）要比较不同燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验；如表是比较燃料热值的实验数据：
燃料 加热前的水温/℃ ① 燃料的热值J/kg
10g酒精 15 35 2.4×106
10g碎纸片 15 25
完善表格，表中①应填写的内容是：　 　，并根据表中数据，估算出碎纸片的热值是 　 　J/kg；
（2）要比较不同物质的比热容，应选择 　 　两图进行实验。
23．（8分）如图1所示是小明同学用电流表测量电流的实物图，请按要求回答：
（1）在连接电路时，开关应处于 　 　状态；
（2）图1中电流表测量的是通过灯泡 　 　的电流；
（3）小明同学连接好电路后，用开关试触，发现电流表指针如图2所示，该现象的原因是：　 　；
（4）小明同学纠正错误后，电流表的示数如图3所示，则电流表测出的电流是 　 　A；
（5）如果要用电流表测通过L1和L2的总电流，且只允许移动一根导线，应将导线 　 　（选填“a”“b”或“c”）的右端接在电流表的 　 　（选填“3”、“0.6”或“﹣”）接线柱上。
（6）小明同学通过实验，得到了如下数据，他由此得出结论：并联电路中各个支路的电流相等。为了纠正他们的结论，下一步的操作是：　 　。
A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
0.4 0.4 0.8
24．（8分）在“探究电流与电压关系”的实验中，如图所示是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小；（导线不能交叉）
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 　 　（填“A”或“B”）端；
（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障是 　 　；
（4）若闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表、电流表均有示数，但不发生变化，则电路故障可能是滑动变阻器R0发生了 　 　（选填“断路”或“短路”）；
（5）实验中测得五组数据，如表所示：
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
请根据表的数据在图中绘制出定值电阻R的I﹣U关系图像；
由图像可得：实验中所用定值电阻R的阻值为 　 　Ω；实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（6）本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是 　 　；
（7）为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：　 　。
四、作图题（共1小题，计2分）
25．（2分）如图所示，两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知，但当开关S闭合后两灯均发光，若把L1取下，L2仍发光，请在虚线框内画出相对应的电路图。
五、综合题（共2小题，计13分）
26．（6分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶了12km，消耗汽油2.5L。已知该汽车发动机的有用功率为60kW，汽油密度ρ＝0.8×103kg/m3，汽油的热值q＝4.5×107J/kg。假设汽油完全燃烧，求：
（1）完全燃烧2.5L汽油放出的热量为多少J？
（2）该型号汽车在以此过程中做的有用功是多少？
（3）该型号汽车发动机的效率是多少？
27．（7分）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的重；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？
2022-2023学年陕西省西安市新城区西光中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每题只有一个选项符合题意）
1．（2分）关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　）
A．功率大的机械，机械效率一定高
B．功率大的机器比功率小的机器做功多
C．利用机械时可以省力或省距离，但不能省功
D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大
【分析】（1）使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率；
（2）物体在单位时间完成的功叫功率；
（3）由功的原理可知使用任何机械都不省功。
【解答】解：
A、功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误；
B、从W＝Pt可知，做功的多少，不仅与功率有关，还与工作时间有关，故B错误；
C、使用机械可以省力或省距离，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C正确；
D、有用功越多，机械效率不一定越大，因为由η＝×100%可知，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。
故选：C。
【点评】该题考查学生对机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系。
2．（2分）质量相等的水和干泥土的比热容之比5：1，吸收的热量之比3：2，则水和干泥土升高的温度之比是（　　）
A．5：1 B．3：2 C．3：10 D．10：3
【分析】知道两种物质的比热容之比、吸收热量之比、质量之比，利用吸热公式Q吸＝cm△t求求升高的温度之比。
【解答】解：∵Q吸＝cm△t，
∴△t＝，
由题意得，c1：c2＝5：1，m1：m2＝1：1，Q1：Q2＝3：2，
△t1：△t2＝：＝××＝××＝。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，要细心，防止因颠倒而出错。
3．（2分）通常情况下，下列物体中属于导体的一组是（　　）
A．铅笔芯、盐水、玻璃杯 B．人体、大地、铜钥匙
C．橡皮、煤油、塑料袋 D．瓷碗、空气、钢尺
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解：A．铅笔芯、盐水容易导电，是导体，通常情况下，玻璃杯不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．人体、大地、铜钥匙容易导电，属于导体，故B符合题意；
C．橡皮、煤油、塑料袋不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．瓷碗、空气不容易导电，属于绝缘体，钢尺容易导电，属于导体，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此题是一道考查基本概念的基础性的试题，解此题的关键是明确导体和绝缘体的概念及其常见的几种导体和绝缘体。
4．（2分）利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。下列电路图中合理的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意可知，只有当“光控开关”和“声控开关”都闭合时灯才能亮，否则灯泡不亮，这说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联，据此进行解答。
【解答】解：根据题意可知，只有当“光控开关”和“声控开关”都闭合时灯才能亮，否则灯泡不亮；
A．由电路图可知，声控开关和光控开关同时闭合时，会造成电源短路，灯泡不亮，故A不符合题意；
B．由电路图可知，只有声控开关和光控开关同时闭合时，灯泡才亮，故B符合题意；
C．由电路图可知，只闭合声控开关或只闭合光控开关时，灯泡都能亮，故C不符合题意；
D．由电路图可知，闭合光控开关时，会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题的关键是根据灯泡的工作条件确定开关的连接方式，然后根据串、并联的特点得出符合题意的电路图。
5．（2分）下列由日常生活联想到的物理知识中，正确的是（　　）
A．我国家庭电路的电压为1.5V
B．人体的安全电压为36V
C．有4个灯泡，由一个开关控制，同时发光、熄灭，说明这4个灯泡一定是串联的
D．干电池向外供电时，将化学能转化为电能
【分析】（1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）对人体的安全电压为不高于36V；
（3）串联电路，一个开关控制所有用电器；并联电路，干路开关控制所有用电器；
（4）电源是将其他形式的能量转化为电能的装置。
【解答】解：
A、我国家庭电路的电压是220V，故A错误；
B、经验证明，对人体的安全电压为不高于36V，故B错误；
C、4盏灯泡，由一个开关控制，同时发光、熄灭。这些灯泡可能是串联的；也可能是并联的，开关控制干路，故C错误；
D、干电池向外供电时，内部发生化学变化，把化学能转化为电能，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了家庭电路的电压、对人体的安全电源、电路的串并联和干电池的工作原理，包含的知识点较多，难度不大。
6．（2分）如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（　　）
A．UAB＞UBC IAB＝IBC B．UAB＜UBC IAB＝IBC
C．UAB＞UBC IAB＜IBC D．UAB＝UBC IAB＜IBC
【分析】AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小，串联时电流相同，根据公式U＝IR可知电阻两端电压的大小。
【解答】解：已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻，串联时电流相同，根据公式U＝IR可知，AB两端的电压大于BC两端的电压。
故选：A。
【点评】本题考查影响电阻大小的因素和欧姆定律的应用，关键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，要熟记串联电路电流、电压的特点，本题应用了控制变量法解题，这是今后学习中最长用的解题方法之一。
7．（2分）如图所示的电路中，电源电压为3V，当开关S1、S2都闭合时，则（　　）
A．电流表将被烧坏 B．电压表被烧坏
C．两只灯泡都将被烧坏 D．灯L1亮，灯L2不亮
【分析】由电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，两灯泡和电压表被短路，电流从正极出发，经电流表后，直接回到电源的负极；然后根据短路特点得出电路现象。
【解答】解：由电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，两灯泡和电压表被短路，电流从正极出发，经电流表后，直接回到电源的负极，因为电源短路时，不能工作，所以两灯泡不亮且不会被烧坏，电压表无示数；因为电源短路时，电流过大，会烧坏电源和电流表，所以电流表将被烧坏，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】分析好开关闭合后电路的连接方式和利用好电路的三种状态是解决本题的关键。
8．（2分）如图所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数。过一会儿，两灯都不发光。电流表的示数为零，电压表的示数为电源电压，可能发生的故障是（　　）
A．Ll灯丝断了 B．L1短路 C．L2灯丝断了 D．L2短路
【分析】两个电灯都不亮，且电流表无示数，说明电路是断路；而电压表有读数，说明此时电压表测的是电源电压，据此分析即可判断。
【解答】解：
A 如果灯泡L1灯丝断了，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零。不符合题意；
B 如果灯泡L1短路不能发光，但L2仍然发光。电流表、电压表示数都增大。不符合题意；
C 如果灯泡L2灯丝断了，电路断路，两只灯泡都不亮，电流表示数为零，电压表测量电源电压。符合题意；
D 如果灯泡L2短路不能发光，但L1仍然发光。电流表示数增大，电压表相当于与导线并联示数减小为零。不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和开路两种情况，平时做实验时试一试，多总结、提高分析能力。
9．（2分）下列关于导体电阻的说法正确的是（　　）
A．电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流越大
B．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关
C．由公式R＝可知，电阻与电压成正比
D．由公式R＝可知，电阻与电流成反比
【分析】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解：A、电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流越小，故A错误；
B、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，故B正确；
C、导体的电阻导体两端的电压大小无关，故C错误；
D、导体的电阻与导体中的电流无关，故D错误。
故选：B。
【点评】深入理解电阻是导体的一种特性，理解影响电阻的因素，可解答此题。
10．（2分）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】当驾驶员向下踩“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大，表明通过电动机的电流变大，据此分析。
【解答】解：根据题意可知，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，减小接入电路的变阻器阻值，通过电动机的电流变大；
A、滑动变阻器与电动机串联接入电路中，踏板向下移动，滑动变阻器接入电路电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，故A符合题意；
B、滑动变阻器与电动机串联接入电路中，踏板向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，故B不符合题意；
CD、滑动变阻器与电动机并联接入电路中，踏板向下移动，根据并联电路特点可知，各支路互不影响，通过电动机的电流不变，故CD不符合题意；
故选：A。
【点评】本题考查了电路图的设计，明确电路的连接方式和串并联电路的特点是解题的关键。
二、填空题（共11小题，每空1分，计25分）
11．（2分）火柴可以擦燃，也可以用火点燃，前者是用　做功　的方式使火柴燃烧，后者是用　热传递　的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变物体的内能。
【分析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
【解答】解：火柴可以擦燃，也可以用火点燃，前者是用做功的方式使火柴燃烧；
后者是用热传递的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变物体的内能；
故答案为：做功，热传递。
【点评】解决此类问题要结合改变物体内能的方式去分析解答。
12．（2分）一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则4s内活塞往复 　200　次，对外做功 　100　次。
【分析】四冲程汽油机的一个工作循环，经历4个冲程，活塞往复2次，飞轮转动2周，对外做功1次。
已知这台汽油机的飞轮转速，结合上述数量关系可求得4s内该汽油机的活塞往复次数和对外做功次数。
【解答】解：四冲程汽油机的一个工作循环，经历4个冲程，活塞往复2次，飞轮转动2周，对外做功1次。
已知这台汽油机的飞轮转速为3000r/min＝50r/s，由上述数量关系可知，1s内该汽油机的活塞往复50次，对外做功25次，
所以，4s内该汽油机的活塞往复200次，对外做功100次。
故答案为：200；100。
【点评】本题考查汽油工作过程中的冲程数、活塞往复次数、飞轮转速、对外做功次数等各量的计算，关键是知道：四冲程汽油机的一个工作循环，经历4个冲程，活塞往复2次，飞轮转动2周，对外做功1次，难度不大。
13．（2分）教室里有12盏灯，同学发现闭合开关后，有一盏灯不亮，其余灯都亮，由此可以判断教室里的灯是　并联　（选填“串联”或“并联”）的；节日里同学们用40个相同的小彩灯串联在教室里烘托气氛，把这些小彩灯接入电路中时，每盏灯两端电压是　5.5　V。
【分析】（1）并联电路中，各用电器工作时互不影响；而串联电路中，各用电器工作时会相互影响，如果一个用电器断路，其它用电器均不能工作；
（2）根据串联电路的分压规律进行计算，并且完全相同的灯泡串联时进行平均分压。
【解答】解：
（1）由“闭合开关后，发现其中有一盏灯不亮，其余灯都亮”可知，各灯在工作时是互不影响的，所以教室里的灯是并联的；
（2）我国家庭电路的电压为220V，40个相同的小彩灯串联在教室里，每盏灯分得的电压相同，
则每盏灯两端电压：U′＝＝＝5.5V。
故答案为：并联；5.5。
【点评】本题考查了对串并联电路的辨别以及对串联电路分压规律的理解，属于基础题。
14．（2分）如图所示，将小灯泡与电池相接，闭合开关后，灯泡发光，则通过灯泡中电流方向是　由B到A　，灯丝中电子的定向移动方向是　由A到B　（填“由A到B”或“由B到A”）。
【分析】（1）在电源的外部，电流总是从电源的正极流出，经过用电器，回到电源的负极，电源内部的电流是由负极到正极；
（2）电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解：
（1）在电源的外部，电流总是从电源的正极流出，经过用电器，回到电源的负极；所以，如图所示电路，开关闭合后，电流方向是由B到A；
（2）由电流方向的规定可知，正电荷定向移动的方向为电流方向；按此规定，电子（带负电）定向移动的方向与电流方向相反；所以灯丝中电子的定向移动方向是由A到B。
故答案为：由B到A；由A到B。
【点评】本题考查了电流的方向，比较简单，注意负电荷定向移动的方向与电流方向是相反的。
15．（2分）如图所示电源电压恒定，当闭合S1，断开S2时，电压表示数为4V；当闭合S2，断开S1时，电压表示数为6V，则此时灯L2两端电压为 　2　V。若同时闭合S1、S2，电压表示数为 　6　V。
【分析】当闭合S1，断开S2时，两灯串联，电压表测L1两端电压；闭合S2，断开S1时，两灯仍串联，电压表测电源电压，由串联电路的电压特点可知灯L2两端电压；两开关同时闭合时电路为L1的简单电路，电压表测电源电压。
【解答】解：当闭合S1，断开S2时，两灯串联，电压表测L1两端电压，即：U1＝4V，
闭合S2，断开S1时，两灯仍串联，此时L1两端电压不变，仍为4V，
电压表测电源电压，即：U＝6V，
根据串联分压的特点可知，灯L2两端电压U2＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，
若同时闭合S1、S2，L2短路，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，所以电压表示数为6V。
故答案为：2：6。
【点评】解答本题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接方式以及电压表所测电压。
16．（2分）如图所示，甲、乙是电流表或电压表．当开关S闭合后，要使L1和L2两灯并联，甲表是　电压表　，乙表是　电流表　．
【分析】电压表并联在电路中，在电路中可以看作开路；电流表必须串联在电路中，在电路中相当于导线；因此根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题。
【解答】解：要使电阻L1、L2并联，由图可知电流必须从开关S分别流入支路L1、支路L2和仪表乙，然后流回负极，所以甲为电压表；乙为电流表。
如果甲为电流表，乙为电压表，这L2会被短路，因此这种情况错误。
故答案为：电压表；电流表。
【点评】此题主要考查电流表和电压表的连接方式以及在电路中的作用，并会设计串并联电路。
17．（3分）如图甲所示的电路中，电压表所用的量程未知．当开关闭合后，电压表V1和V2的示数如图乙所示，则L1两端的电压是 　3.5　V。若L2的灯丝突然烧断，则电压表V1的示数 　不变　，电压表V2的示数 　变大　。（均填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）根据电路图可知，两灯泡串联，电压表V2并联在L2两端，电压表V1并联在电源两端，因此V1的示数应当比V2的示数大，但是从电压表的指针位置可以看出，V2的指针偏转角度比V1要大一些，因此V2选用的是小量程0～3V，V1选用的是大量程0～15V．由此根据串联电路两端电压等于各部分电压之和求出L1两端的电压U1。
（2）若L2的灯丝突然烧断，电压表V1仍测电源电压，电压表V2与L1串联，由此分析解答。
【解答】解：
（1）由图知，两灯泡串联，电压表V2测L2两端的电压，电压表V1测电源电压，
因此V1的示数应当比V2的示数大，由图可知V2的指针偏转角度比V1要大一些，因此V2选用的是小量程0～3V，V1选用的是大量程0～15V。
则电压表V1的示数为U＝6V，电压表V2的示数为U2＝2.5V，
所以L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2.5V＝3.5V；
（2）由电路图可知，当L2的灯丝突然烧断，则电压表V2与L1串联，所以灯泡L1不亮，电压表V2示数几乎等于电源电压，即V2的示数变大；电压表V1仍然测电源两端，故其示数不变。
故答案为：3.5；不变；变大。
【点评】此题考查了串联电路中分压的关系，电压表量程的选取以及电压表的读数，还要知道电压表与用电器串联时，电压表示数几乎等于电源电压。
18．（3分）如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图，当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识进行排爆分析。
（1）定时器（时钟）安装在 　b　（选填“a”或“b”）导线上。在定时阶段，该导线是 　通　（选填“通”或“断”）路，所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。
（2）为使该定时爆炸装置停止工作，在定时阶段应立即剪断导线 　a　（选填“a”或“b”）。
【分析】装置在拆除前，起爆器被短路，起爆器不工作；如果剪断a线，则电路处于断路状态，没有电流通过。据此分析回答。
【解答】解：
（1）装置在拆除前，起爆器被短路，所以不工作，起爆器上没有电流通过，因此定时器（钟表）应该安装在b导线上。在定时阶段，该导线是通路，此时起爆噐被短路，电流不能通过起爆器，所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹；
（2）定时器（时钟）接在b导线上，在定时阶段，电路是通路，所以相当于是闭合的开关；为使爆炸装置停止工作，应剪断线a，这样电路就会因没有电源而处于断路状态。
故答案为：（1）b；通；（2）a。
【点评】此类题目是考查电路的三种状态的实际应用，短路包括电源短路和用电器短路，用电器短路时，用电器中没有电流通过，重点是能够识别电路。
19．（3分）如图所示，当开关S闭合时，电压表V2测量的是 　L1　两端的电压；若电压表V1的读数是2V，电压表V2的读数是6V，则电源电压是 　8　V。当开关S断开时，电压表V1的读数是 　8　V。
【分析】（1）由图示电路图可知，闭合开关S时，两灯泡串联，电压表V1并联在灯泡L2两端，测灯泡L2两端的电压；电压表V2并联在L1两端，测L1两端的电压；根据电压表示数，结合串联电路特点求出电源电压。
（2）当开关S断开时，电路开路，电压表V1并联在L1与电源两端，根据电源电压大小可知电压表V1示数大小。
【解答】解：（1）由图示电路图可知，闭合开关S时，两灯泡串联，电压表V1并联在灯泡L2两端，测灯泡L2两端的电压；电压表V2并联在L1两端，测L1两端的电压；
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以电源电压为：U＝U1+U2＝6V+2V＝8V；
（2）由图示电路图可知，电路断路，开关断开时电压表V1并联在L1与电源两端，电压表V1示数等于电源电压，为8V。
故答案为：L1；8；8。
【点评】本题考查了判断电压表的作用和串联电路的电压规律，分析清楚电路结构是解题的前提与关键。
20．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S后，灯L1、L2都发光，此时L1与L2　串联　（选填“并联”或“串联”）。一段时间后，两盏灯突然熄灭，电压表V1的示数变大，V2无示数。产生这一现象的原因是　L1开路　（选填“L1开路”、“L2开路”、L1短路”、“L2短路”）。
【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
（2）由图可知两灯泡串联，灯L1、L2串联，电压表V1测灯Ll两端的电压，电压表V2测灯L2两端的电压；则由电路电灯的明暗及电压表示数的变化可知出现该现象的原因。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S时，电流从电源的正极出发依次经灯泡L1、灯泡L2、开关S，回到电源的负极，电压表V1测量L1两端电压，电压表数V2测量L2两端电压，所以L1、L2串联；
因两灯串联，发生故障后两灯都熄灭，说明电路短路或开路；电压表V1的示数变大，V2无示数，则说明L1开路，V1与L2串联测量电源电压，示数变大；V2测量L2两端电压，示数为零。
故答案为：串联；L1开路。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别和电路的动态分析；判断电路故障时，应首先分析电路中是发生了开路故障还是短路故障，再根据电压表的示数变化找出发生故障的电器。
21．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，R1为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，则通过R1的电流为 　0.6　A，R2的阻值为 　15　Ω。
【分析】由电路图可知，两电阻并联，电流表测通过R2的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S时，两电阻并联，电流表测通过R2的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1＝＝＝0.6A，
R2的阻值：
R2＝＝＝15Ω。
故答案为：0.6；15。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目。
三、实验与探究（共3小题，每空1分，计20分）
22．（4分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。（燃料1是酒精，燃料2是碎纸片）
（1）要比较不同燃料的热值，应选择 　甲、乙　两图进行实验；如表是比较燃料热值的实验数据：
燃料 加热前的水温/℃ ① 燃料的热值J/kg
10g酒精 15 35 2.4×106
10g碎纸片 15 25
完善表格，表中①应填写的内容是：　燃料完全燃烧后的水温/℃　，并根据表中数据，估算出碎纸片的热值是 　1.2×106　J/kg；
（2）要比较不同物质的比热容，应选择 　甲、丙　两图进行实验。
【分析】（1）比较燃料的热值，应控制燃料不同而加热的液体相同，实验通过被加热的液体升高温度的多少判断燃料放出热量的多少，比较比热容应控制燃料相同而加热的液体不同；
实验中需要测量液体的温度的变化；通过水温度的变化值得出水吸热的大小关系，也就知道燃烧酒精和碎纸片放出热量的关系，又知道燃烧的质量相同，据此得出热值关系，求出碎纸片的热值；
（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同。
【解答】解：（1）比较燃料的热值，应控制燃料不同而加热的液体相同，故选甲、乙两图进行实验；
实验中通过水升高的温度来比较燃料放出热量的多少，故①中的内容是：燃料完全燃烧后的水温/℃；
相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见碎纸片的热值是酒精的倍，所以碎纸片的热值为1.2×106J/kg；
（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料（即热源相同），加热不同的液体，让液体的质量相同，所以应选择甲和丙两图进行实验。
故答案为：（1）甲、乙；燃料完全燃烧后的水温/℃；1.2×106；
（2）甲、丙。
【点评】本题为比较吸热能力和热值的实验，主要考查转换法和控制变量法的应用。
23．（8分）如图1所示是小明同学用电流表测量电流的实物图，请按要求回答：
（1）在连接电路时，开关应处于 　断开　状态；
（2）图1中电流表测量的是通过灯泡 　L1　的电流；
（3）小明同学连接好电路后，用开关试触，发现电流表指针如图2所示，该现象的原因是：　电流表正负接线柱接反了　；
（4）小明同学纠正错误后，电流表的示数如图3所示，则电流表测出的电流是 　1.2　A；
（5）如果要用电流表测通过L1和L2的总电流，且只允许移动一根导线，应将导线 　b　（选填“a”“b”或“c”）的右端接在电流表的 　“﹣”　（选填“3”、“0.6”或“﹣”）接线柱上。
（6）小明同学通过实验，得到了如下数据，他由此得出结论：并联电路中各个支路的电流相等。为了纠正他们的结论，下一步的操作是：　换用不同规格的小灯泡多次实验　。
A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
0.4 0.4 0.8
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，要断开开关。
（2）电流表与待测电路串联。
（3）电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出，否则指针反偏。
（4）电流表读数时，先明确使用的量程、对应的分度值，再根据指针位置读数。
（5）要用电流表测通过L1和L2的总电流，就要电流表串联在干路上，据此连接。
（6）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。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）电流表与待测电路串联，由电路实物图可知，电流表与灯泡L1串联，由此可知电流表测灯泡L1的电流；
（3）小明同学连接好电路后，用开关试触，发现电流表指针如图2所示，即指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了；
（4）由图乙可知，电流表量程用的是0～3A，分度值为0.1A，所以测得的电流为1.2A；
（5）要用电流表测通过L1和L2的总电流，就要电流表串联在干路上，则由甲图可知，应将导线“b”的右端接在电流表的“﹣”接线柱上；
（6）通过实验得到了如下数据，她由此得出结论：并联电路中各个支路的电流相等，是因为选用的灯泡规格相同，只做了一次实验，所以下一步的操作是：换用不同规格的灯泡进行多次实验。
故答案为：（1）断开；（2）L1；（3）电流表正负接线柱接反了；（4）1.2；（5）b；“﹣”；（6）换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【点评】本题考查了电路连接的注意事项、电流表的连接方法、电流表的读数方法，属于基础题目。
24．（8分）在“探究电流与电压关系”的实验中，如图所示是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小；（导线不能交叉）
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 　B　（填“A”或“B”）端；
（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障是 　定值电阻R断路　；
（4）若闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表、电流表均有示数，但不发生变化，则电路故障可能是滑动变阻器R0发生了 　短路　（选填“断路”或“短路”）；
（5）实验中测得五组数据，如表所示：
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
请根据表的数据在图中绘制出定值电阻R的I﹣U关系图像；
由图像可得：实验中所用定值电阻R的阻值为 　5　Ω；实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（6）本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是 　灯泡电阻随灯丝温度的变化而变化　；
（7）为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：　更换不同阻值的定值电阻重复实验　。
【分析】（1）电压表并联在定值电阻两端，电源电压3V，所以电压表选用0～3V的量程；滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小，即电阻变大，所以开关右侧接线柱接在滑动变阻器左下接线柱上；
（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处；
（3）闭合开关电流表几乎无示数，说明电路断路；电压表示数接近3V，是因为与电压表并联的电路有断路，据此分析电路故障；
（4）闭合开关S，电压表、电流表均有示数，说明电路某处短路；移动滑片P时，电表示数不发生变化，即滑动变阻器阻值的变化对电路没有影响，据此作答；
（5）在图像中分别找到对应的五个坐标，用平滑的曲线连接起来，就是电阻R的I﹣U关系图像；
根据欧姆定律可得，实验中所用定值电阻R的阻值；
（6）因为小灯泡的电阻会随着灯泡温度的变化而变化，据此分析不能用小灯泡代替定值电阻的原因；
（7）为避免偶然性，使结论具有普遍性，应更换不同阻值的定值电阻重复实验。
【解答】解：（1）电压表并联在定值电阻两端，电源电压3V，所以电压表选用0～3V的量程；滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小，即电阻变大，所以开关右侧接线柱接在滑动变阻器左下接线柱上，如图所示：
；
（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，所以应置于B端；
（3）闭合开关电流表几乎无示数，说明电路断路；电压表示数接近3V，是因为与电压表并联的电路有断路，所以电路故障是定值电阻R断路；
（4）闭合开关S，电压表、电流表均有示数，说明电路某处短路；移动滑片P时，电表示数不发生变化，即滑动变阻器阻值的变化对电路没有影响，则电路故障可能是滑动变阻器R0发生了短路；
（5）在图像中分别找到对应的五个坐标，描点后用平滑的线连接起来，就是电阻R的I﹣U关系图像，如图所示：
；
根据欧姆定律可得，实验中所用定值电阻R的阻值为R＝；
（6）不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是小灯泡的电阻会随着灯泡温度的变化而变化，无法控制电阻不变；
（7）为避免偶然性，使结论具有普遍性，应更换不同阻值的定值电阻重复实验。
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）定值电阻R断路；（4）短路；（5）见上图；5；（6）灯泡电阻随灯丝温度的变化而变化；（7）更换不同阻值的定值电阻重复实验。
【点评】本题探究通过导体的电流与电压的关系，考查电路的连接、电路故障分析、描点作图、控制变量法和数据分析，体现数学知识在物理中的运用，有一定难度。
四、作图题（共1小题，计2分）
25．（2分）如图所示，两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知，但当开关S闭合后两灯均发光，若把L1取下，L2仍发光，请在虚线框内画出相对应的电路图。
【分析】根据实物电路图，分析清楚电路结构，然后根据电流流向法，从电源的正极出发依次画出各电路元件回到负极即可。
【解答】解：由若把L1取下，L2仍发光，可知，两灯泡并联，电流从正极出发开始分支，一支流经灯泡L1，另一支流经灯泡L2，然后共同经开关S回负极，如图所示。
【点评】本题考查了根据实物画出电路图，一般采用电流流向法，即从电源的一极出发依次画出各电路元件。本题还考查并联电路的电流规律及电流表的使用，应明确并联电路中干路电流等于各支路电流的和。
五、综合题（共2小题，计13分）
26．（6分）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶了12km，消耗汽油2.5L。已知该汽车发动机的有用功率为60kW，汽油密度ρ＝0.8×103kg/m3，汽油的热值q＝4.5×107J/kg。假设汽油完全燃烧，求：
（1）完全燃烧2.5L汽油放出的热量为多少J？
（2）该型号汽车在以此过程中做的有用功是多少？
（3）该型号汽车发动机的效率是多少？
【分析】（1）由密度公式求出2.5L汽油的质量，利用Q放＝mq求出汽油完全燃烧放出的热量；
（2）利用速度公式求出汽车行驶时间，利用P＝的变形公式求出汽车做的有用功；
（3）利用效率公式求出汽车发动机的效率。
【解答】解：（1）汽油的体积V＝2.5L＝2.5dm3＝2.5×10﹣3m3，
由ρ＝可知，汽油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2kg×4.5×107J/kg＝9×107J；
（2）由v＝可知，汽油行驶的时间：t＝＝＝h＝600s，
由P＝可知，汽车做的有用功：W＝Pt＝60×1000W×600s＝3.6×107J；
（3）该型号汽车发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝40%。
答：（1）完全燃烧2.5L汽油放出的热量为9×107J；
（2）该型号汽车在以此过程中做的有用功是3.6×107J；
（3）该型号汽车发动机的效率是40%。
【点评】本题是关于热机效率的计算，主要考查密度公式、燃料完全燃烧放热公式、速度公式、功的公式以及效率公式的应用，是一道力热综合题，难度不大。
27．（7分）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的重；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？
【分析】（1）首先判定连接动滑轮绳子的段数，据此求出绳子的自由端的速度，根据P＝＝＝Fv求出拉力的功率；
（2）根据摩擦力与物体重力的关系求出拉动物体的力F'的大小，根据F＝（F'+G动）求出动滑轮的重力；
（3）物重增大到2000N，据此求出拉动物体的力的大小；然后根据η＝＝＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子的自由端移动的速度为：v＝2×0.2m/s＝0.4m/s；
拉力的功率为：P＝＝＝Fv＝150N×0.4m/s＝60W；
（2）物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，则物体受到的摩擦力为：f＝0.2G＝0.2×1000N＝200N；
物体在水平面上做匀速直线运动，受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，则拉动物体的力F'＝f＝200N；
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，根据F＝（F'+G动）可知，动滑轮的重力为：G动＝2F﹣F'＝2×150N﹣200N＝100N；
（3）若物重增大到2000N，则水平方向上拉动物体的力为：F大＝0.2G'＝0.2×2000N＝400N；
设物体在水平方向上移动的距离为l，则动滑轮上升的高度为l，滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝80%。
答：（1）工人师傅拉力的功率为60W；
（2）动滑轮的重为100N；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是80%。
【点评】本题考查了功率公式和机械效率的计算，明确拉力做的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功是关键。
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