湖北省黄冈市启黄中学2023-2024九年级上学期期中物理试卷（含解析）

2023-2024学年湖北省黄冈市启黄中学九年级（上）期中物理试卷
一.选择题（每题3分，共24分）
1．（3分）下列说法中符合实际的是（　　）
A．一节新的干电池电压为2V
B．手机电池电压约为220V
C．人体安全电压为36V
D．家庭节能灯中的电流约为0.1A
2．（3分）关于温度、热量、内能和比热容，下列说法正确的是（　　）
A．一个物体吸收了热量，温度一定会升高
B．内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
C．晶体熔化时温度不变，所以内能也不变
D．某种物质吸收或放出的热量越多，比热容越大
3．（3分）如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是（　　）
A．若只将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
B．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
C．该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D．将A、B接入电路，若只将电阻丝做得更细些，以相同速度顺时针旋转滑片，灯泡亮度变化更明显
4．（3分）在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草；一个是电路总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（　　）
A． B．
C． D．
5．（3分）小虎想验证“并联电路中的电流关系”，组装了如图所示的电路，器材完好，旁边同学提示电路连接有问题，关于这个电路下列说法正确的是（　　）
A．用开关试触时，可能会发现L1不发光，因为导线“4”会将L1短路
B．用开关试触时，一定会发现L1、L2都能发光，甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转
C．如果闭合开关一段时间，可能会导致乙电流表被烧坏
D．为完成实验，可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
6．（3分）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，小明检查后发现有一处故障。该电路的故障可能是（　　）
A．电流表断路 B．电压表短路
C．铅笔芯短路 D．灯泡断路
7．（3分）下列四幅图中，关于热现象的描述正确的是（　　）
A．图甲中，气体的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B．图乙中，向上提弹簧测力计，示数变大，主要原因是大气压的作用
C．图丙中，沿海地区比沙漠地区昼夜温差小，主要原因是海水蒸发吸热
D．图丁中，内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
8．（3分）如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移到最右端，在保证电路元件安全的前提下。下列说法正确的是（　　）
A．先闭合S，再闭合S1，灯泡亮度变暗
B．先闭合S，再闭合S1，电流表A1示数变大，电压表V示数不变
C．S、S1闭合，滑片向左移动，电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
D．S、S1闭合，滑片向右移动，电压表V与电流表A2示数之比变大
二.填空题（每空1分，共10分）
9．（3分）下列三组常用物品：①塑料尺、铅笔、橡皮擦；②木桌子、钢卷尺、透明胶带；③乒乓球、橡胶棒、玻璃杯。通常情况下全部属于绝缘体的一组是 　 　（填序号），与头发摩擦过的塑料尺具有 　 　的性质；把丝绸摩擦过的玻璃棒与用橡胶棒摩擦过的毛皮相靠近，则会出现相互 　 　。
10．（2分）小明发现一个有趣的现象，将两段透明胶带分别粘在桌面上，如图甲所示。胶带能粘在桌面上　 　力；当迅速将胶带撕下来并将它们靠近，发现两胶带互相排斥，因带 　 　（填“同种”或“异种”）电荷而相互排斥。
11．（3分）北京时间2021年7月24日，东京奥运会首块金牌出炉，中国选手杨倩夺得女子十米气步枪比赛金牌（如图），包括气步枪、气手枪、气霰弹枪等。气枪在发射子弹的过程中，空气内能 　 　，这是通过 　 　的方式改变物体的内能，该过程能量转化与汽油机 　 　冲程相同。
12．（2分）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象。若将甲、乙串联在某一电路中，当电流为0.1A时，电源电压为 　 　V；若将甲、乙并联在电源电压为1.5V电路中，电路干路中电流为 　 　A。
三.作图题（每题2分，共4分）
13．（2分）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：①灯L1、L2并联；②电流表只测量通过灯L1的电流。
14．（2分）根据图所示的电路实物图，在右侧方框内画出对应的电路图。
四.实验探究题（每空1分，共17分）
15．（5分）如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。
（1）拉动绳子克服摩擦 　 　，使筒壁温度 　 　，内能增大。
（2）现象：塞子被弹起，原因是筒内气体膨胀对塞子做功。气体膨胀内能减小，这是通过 　 　（选填“热传递”或“做功”）改变的。
（3）实验中筒口会出现白气，是 　 　（选填“筒内”或“筒外”）水蒸气发生 　 　（填物态变化）形成的。
16．（4分）实验小组在“探究电流与电压关系”实验中，连接的部分电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数增大）。
（2）按要求连接好电路后，闭合开关，移动滑片，记录的数据如下表所示。其中第二次实验时，电流表指针如图乙所示　 　A。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.8 1.6 2.4 3.0
电流I/A 0.16 0.48 0.58
（3）分析表中数据，得出的结论是 　 　。
（4）另一实验小组在实验中按规范操作，但在移动滑动变阻器滑片时，观察到电流表示数增大，他们在实验中出现这一现象的可能原因：　 　。
17．（8分）某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.31 0.41
电阻Rx/Ω 4.8 5.0
Rx的平均值/Ω
（1）按图甲连接电路时，应先 　 　开关，并将滑动变阻器的滑片P移到最 　 　（选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器滑片P时，电流表示数变大，你认为电路连接中存在的错误是 　 　。
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如图乙所示　 　A。
（4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为 　 　Ω。（结果保留一位小数）
（5）将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大原因可能是 　 　。
（6）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0该同学设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②　 　，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝　 　。
五.计算题（18题7分，19题9分，共16分）
18．（7分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像，煤的热值约为3×107J/kg；求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）2kg煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率为多少？（写成百分比形式）
19．（9分）如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0＝20Ω，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下
（1）湿度为30%时，R0的电压；
（2）电流表示数为0.3A时，加湿器内部的湿度；
（3）该装置能监测的湿度最大值。
2023-2024学年湖北省黄冈市启黄中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题（每题3分，共24分）
1．（3分）下列说法中符合实际的是（　　）
A．一节新的干电池电压为2V
B．手机电池电压约为220V
C．人体安全电压为36V
D．家庭节能灯中的电流约为0.1A
【答案】D
【分析】要记住一些生活中常见的电压值和电流值，如：一节新干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；手机电池电压约3.7V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V。
【解答】解：A、一节新干电池的电压是1.5V；
B、手机电池电压约为6.7V；
C、人体安全电压为不高于36V；
D、家庭节能灯中的电流约为0.4A。
故选：D。
2．（3分）关于温度、热量、内能和比热容，下列说法正确的是（　　）
A．一个物体吸收了热量，温度一定会升高
B．内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
C．晶体熔化时温度不变，所以内能也不变
D．某种物质吸收或放出的热量越多，比热容越大
【答案】B
【分析】（1）一个物体温度升高，内能一定增加；
（2）发生热传递的条件是：存在温度差；
（3）内能的大小跟物质的种类、温度、质量、状态有关；
（4）单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容；比热容是物质的一种特性，与物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关。
【解答】解：A、一个物体吸收了热量，如冰熔化，温度不变；
B、发生热传递的条件是存在温度差、质量，所以内能小的可能温度高，则热量可以从内能小的物体传给内能大的物体；
C、晶体熔化时温度不变，所以内能变大；
D、比热容是物质的一种特性、温度的高低，只与物质的种类，故D错误。
故选：B。
3．（3分）如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是（　　）
A．若只将B、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
B．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
C．该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D．将A、B接入电路，若只将电阻丝做得更细些，以相同速度顺时针旋转滑片，灯泡亮度变化更明显
【答案】B
【分析】（1）电位器的实质是滑动变阻器，串联在电路中，靠通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电流，从而改变灯泡亮度；
（2）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；
（3）若只将B、C接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡变暗；
（4）电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【解答】解：
A、若只将B，滑片右边的电阻丝接入电路，电阻丝连入电路的长度发生变短，电路的电流变大，故A正确；
B、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；
C、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，故C正确；
D、将A，若只将电阻丝做得更细些，以相同速度顺时针旋转滑片，根据欧姆定律可知，灯泡亮度变化更明显。
故选：B。
4．（3分）在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草；一个是电路总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式和两盏灯泡的连接方式。
【解答】解：根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，这说明两个灯泡可以独立工作；干路中有一个开关，所以这个开关是一个单刀双掷开关，A图正确。
故选：A。
5．（3分）小虎想验证“并联电路中的电流关系”，组装了如图所示的电路，器材完好，旁边同学提示电路连接有问题，关于这个电路下列说法正确的是（　　）
A．用开关试触时，可能会发现L1不发光，因为导线“4”会将L1短路
B．用开关试触时，一定会发现L1、L2都能发光，甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转
C．如果闭合开关一段时间，可能会导致乙电流表被烧坏
D．为完成实验，可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
【答案】D
【分析】用导线直接将用电器两端相连时会造成用电器短路；
使用电流表时，要让电流从电流表“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，如果接反了电流表的指针反向偏转，甚至会损坏电流表；
由实物图，结合实验目的分析判断电路的连接以及改接电路的方法。
【解答】解：（1）由实物图知，两灯并联，电流表乙1支路上，甲和乙电流表接法正确，正接线柱流出；
用开关试触时，两灯都发光，丙电流表的指针反向偏转，故ABC错误；
（2）验证“并联电路中的电流关系”，图中有三个电流表，
将导线3接在L7上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上，可一次性测出干路和两条支路的电流，故D正确。
故选：D。
6．（3分）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，小明检查后发现有一处故障。该电路的故障可能是（　　）
A．电流表断路 B．电压表短路
C．铅笔芯短路 D．灯泡断路
【答案】D
【分析】根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障，根据电压表示数分析电路故障的原因。
【解答】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电压表测量灯泡两端的电压；
闭合开关后，灯泡不亮，这说明电路出现了断路故障；
电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的。
故选：D。
7．（3分）下列四幅图中，关于热现象的描述正确的是（　　）
A．图甲中，气体的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B．图乙中，向上提弹簧测力计，示数变大，主要原因是大气压的作用
C．图丙中，沿海地区比沙漠地区昼夜温差小，主要原因是海水蒸发吸热
D．图丁中，内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
【答案】A
【分析】（1）构成物质的分子总在不停地做无规则运动，分子间存在引力和斥力。
（2）沿海地区比沙漠地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容比砂石的比热容大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化小。
（3）内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】解：A．甲图是做分子的扩散现象实验装置，且密度小的空气瓶子放到上方，说明分子在不停地做无规则运动；
B．乙图中玻璃片脱离水面的一瞬间、拉力作用，所以拉力会大于玻璃片的重力；
C．沿海地区与沙漠地区相比，由于沙石的比热容比海水的比热容小，白天相同质量的沙石和水比较，沙石的温度升高的多，放出相同的热量，即导致沙漠地区昼夜温差比沿海地区大；
D．丁图中火花塞点火，活塞向下运动，将内能转化为机械能。
故选：A。
8．（3分）如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移到最右端，在保证电路元件安全的前提下。下列说法正确的是（　　）
A．先闭合S，再闭合S1，灯泡亮度变暗
B．先闭合S，再闭合S1，电流表A1示数变大，电压表V示数不变
C．S、S1闭合，滑片向左移动，电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
D．S、S1闭合，滑片向右移动，电压表V与电流表A2示数之比变大
【答案】B
【分析】（1）先闭合S，电路中只有小灯泡工作，两个电流表都测量通过小灯泡的电流，电压表测量电源电压，再闭合S1，滑动变阻器与小灯泡并联，电流表A1示数测量通过干路的电流，电流表A2仍测量通过小灯泡的电流，电压表仍测量电源电压，根据电源电压不变和并联电路的特点判断出各个电表示数的变化；
（2）S、S1闭合，滑片向左移动，判断出滑动变阻器连入电路电阻的变化，由I＝判断出通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的特点判断出各个电表示数的变化；
（3）S、S1闭合，滑片向右移动时，根据并联电路的特点判断出各个电表示数的变化，进而判断出电压表V与电流表A2示数之比的变化。
【解答】解：AB、先闭合S，两个电流表都测量通过小灯泡的电流，再闭合S1，滑动变阻器与小灯泡并联，电流表A1示数测量通过干路的电流，电流表A7仍测量通过小灯泡的电流，电压表仍测量电源电压，由于并联电路各个支路互不影响，电流表A2示数不变，小灯泡的亮度不变，所以电流表A1示数变大，故A错误；
C、S、S4闭合，滑片向左移动，由I＝，由于并联电路各个支路互不影响，电流表A2示数不变，由于并联电路干路电流等于各支路电流的和1示数变大，故C错误；
D、S、S4闭合，滑片向右移动时，通过小灯泡的电流不变2示数不变，电压表的示数不变2示数之比不变，故D错误。
故选：B。
二.填空题（每空1分，共10分）
9．（3分）下列三组常用物品：①塑料尺、铅笔、橡皮擦；②木桌子、钢卷尺、透明胶带；③乒乓球、橡胶棒、玻璃杯。通常情况下全部属于绝缘体的一组是 　③　（填序号），与头发摩擦过的塑料尺具有 　吸引轻小物体　的性质；把丝绸摩擦过的玻璃棒与用橡胶棒摩擦过的毛皮相靠近，则会出现相互 　排斥　。
【答案】③；吸引轻小物体；排斥。
【分析】（1）容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体。
（2）带电体具有吸引轻小物体的性质。
（3）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
【解答】解：①通常情况下，塑料尺，属于绝缘体，属于导体，木桌子，属于绝缘体，属于导体，乒乓球、玻璃杯不容易导电。
与头发摩擦过的塑料尺带了电，具有吸引轻小物体的性质。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用橡胶棒摩擦过的毛皮也带正电，则会出现相互排斥的现象。
故答案为：③；吸引轻小物体。
10．（2分）小明发现一个有趣的现象，将两段透明胶带分别粘在桌面上，如图甲所示。胶带能粘在桌面上　引　力；当迅速将胶带撕下来并将它们靠近，发现两胶带互相排斥，因带 　同种　（填“同种”或“异种”）电荷而相互排斥。
【答案】引；同种。
【分析】（1）分子之间存在相互作用的引力和斥力；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：（1）胶带能粘在桌面上，是因为分子间有引力的作用；
（2）两段胶带被迅速撕下时带了电荷，因带同种电荷而相互排斥。
故答案为：引；同种。
11．（3分）北京时间2021年7月24日，东京奥运会首块金牌出炉，中国选手杨倩夺得女子十米气步枪比赛金牌（如图），包括气步枪、气手枪、气霰弹枪等。气枪在发射子弹的过程中，空气内能 　减小　，这是通过 　做功　的方式改变物体的内能，该过程能量转化与汽油机 　做功　冲程相同。
【答案】减小；做功；做功。
【分析】（1）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；
（2）利用内能做功，内能转化为机械能；内燃机中的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：气枪在发射子弹的过程中，枪膛内气体对子弹做功，这是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：减小；做功。
12．（2分）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象。若将甲、乙串联在某一电路中，当电流为0.1A时，电源电压为 　2　V；若将甲、乙并联在电源电压为1.5V电路中，电路干路中电流为 　0.4　A。
【答案】2；0.4。
【分析】将电阻甲、乙串联在电路中，由串联电路的电流特点可知通过它们的电流相等，从I﹣U图象中读出当电流为0.1A时，电阻甲和乙对应的电压值，再根据串联电路的电压特点计算电源电压。
将电阻甲、乙并联在电路中，由并联电路的电压特点可知它们两端的电压等于电源电压，从I﹣U图象中读出当电压为1.5V时，电阻甲和乙对应的电流值，再根据并联电路的电流特点计算干路中的电流。
【解答】解：
①将电阻甲、乙串联在电路中，通过它们的电流都为0.1A，
由I﹣U图象可知，当I＝8.1A时甲＝0.4V，U乙＝1.5V，
根据串联电路的电压特点，则电源电压为：U＝U甲+U乙＝5.5V+1.7V＝2V；
②当电阻甲、乙并联在电路中，它们两端的电压都等于电源电压1.5V，
由I﹣U图象可知，当U＝1.5V时、乙的电流分别为：I甲＝4.3A，I乙＝0.6A，
根据并联电路的电流特点，则干路中的电流：I总＝I甲+I乙＝0.3A+2.1A＝0.4A。
故答案为：2；0.2。
三.作图题（每题2分，共4分）
13．（2分）在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：①灯L1、L2并联；②电流表只测量通过灯L1的电流。
【答案】
【分析】根据题意可知，两灯泡的连接方式为并联，再根据电流表只测量通过灯L1的电流，确定电流表的位置，据此确定连接导体的位置。
【解答】解：
两只灯泡的连接方式为并联，电流表只测量通过灯L1的电流，由图可以先把L1、电流表连接完整后，将灯泡L8并联在L1支路的两端即可。如图所示：
14．（2分）根据图所示的电路实物图，在右侧方框内画出对应的电路图。
【答案】
【分析】由实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表A1在干路上，A2在滑动变阻器支路上，电路图如图所示：
四.实验探究题（每空1分，共17分）
15．（5分）如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。
（1）拉动绳子克服摩擦 　做功　，使筒壁温度 　升高　，内能增大。
（2）现象：塞子被弹起，原因是筒内气体膨胀对塞子做功。气体膨胀内能减小，这是通过 　做功　（选填“热传递”或“做功”）改变的。
（3）实验中筒口会出现白气，是 　筒内　（选填“筒内”或“筒外”）水蒸气发生 　液化　（填物态变化）形成的。
【答案】（1）做功；升高；（2）做功；（3）筒内；液化
【分析】（1）（2）做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能；各种能量之间可以相互转化，在转化过程伴随着做功过程；
（3）物质由气态变成液态的过程叫液化。
【解答】解：（1）拉动绳子时，绳子与筒壁相互摩擦做功，使其内能增大；
（2）气体膨胀内能减小，是通过做功的方式改变的；
（3）实验中筒口会出现白气，是筒内的温度较高的水蒸气遇冷液化形成的。
故答案为：（1）做功；升高；（3）筒内。
16．（4分）实验小组在“探究电流与电压关系”实验中，连接的部分电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数增大）。
（2）按要求连接好电路后，闭合开关，移动滑片，记录的数据如下表所示。其中第二次实验时，电流表指针如图乙所示　0.32　A。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.8 1.6 2.4 3.0
电流I/A 0.16 0.48 0.58
（3）分析表中数据，得出的结论是 　当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。
（4）另一实验小组在实验中按规范操作，但在移动滑动变阻器滑片时，观察到电流表示数增大，他们在实验中出现这一现象的可能原因：　电压表并联在滑动变阻器两端　。
【答案】（1）见上图；（2）0.32；（3）当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）电压表并联在滑动变阻器两端
【分析】（1）在“探究电流与电压关系”实验中，定值电阻、电流表和滑动变阻器串联接入电路中，电压表并联在定值电阻两端测量其两端电压，根据图甲中电源为两节干电池，则判断电压表所选量程，同时滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数增大，说明此时电路电阻减小，即滑动变阻器接入电路的电阻减小，由此可判断滑动变阻器哪部分电阻接入电路，据此完成电路连接；
（2）根据电流表的量程和分度值读出电流值；
（3）结合表格数据分析可得出结论；
（4）电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中测电路电流，随电流增大，电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，据此分析原因。
【解答】解：（1）在“探究电流与电压关系”实验中，定值电阻，电压表并联在定值电阻两端测量其两端电压，则判断电压表选用小量程即可，说明此时电路电阻减小，由此可判断滑动变阻器右侧电阻接入电路
；
（2）由甲图知，电流表的量程为0～0.3A，示数为0.32A；
（3）结合表格数据分析可知在误差范围之内，当导体电阻一定时，通过导体的电流就变为原来的几倍，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数增大，滑动变阻器接入电路的阻值减小，而电压表的示数减小。
故答案为：（1）见上图；（2）0.32，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
17．（8分）某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.31 0.41
电阻Rx/Ω 4.8 5.0
Rx的平均值/Ω
（1）按图甲连接电路时，应先 　断开　开关，并将滑动变阻器的滑片P移到最 　右　（选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器滑片P时，电流表示数变大，你认为电路连接中存在的错误是 　电压表与滑动变阻器并联接入电路　。
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如图乙所示　0.5　A。
（4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为 　4.9　Ω。（结果保留一位小数）
（5）将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大原因可能是 　灯泡的电阻受温度影响很大　。
（6）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0该同学设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②　闭合S、S1　，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝　　。
【答案】（1）断开；右；（2）电压表与滑动变阻器并联接入电路；（3）0.5；（4）4.9；（5）灯泡的电阻受温度的影响很大；（6）闭合S、S1；。
【分析】（1）为保护电路，连接电路时，应先断开开关；将变阻器最大电阻连入电路中；
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大，根据U＝IR分析待测电阻的电压变化，由串联电路电压的规律确定变阻器的电压变化，据此分析；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数；
（4）根据表中数据结合欧姆定律得出第3次实验的电阻；为减小误差，取平均值作为测量结果；
（5）灯泡的电阻受温度的影响很大；
（6））①闭合S断开S1，两电阻串联接入电路，电压表与待测电阻并联接入电路，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合S、S1，电路为待测电路的简单电路，用电压表测出电源的电压U；
③根据串联电路电压规律表示定值电阻两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律表示通过电路的电流，根据欧姆定律可得待测电阻的表达式。
【解答】解：（1）为保护电路，按图甲连接电路时，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，根据U＝IR可知待测电阻的电压变大，已知电压表的示数变小；
（3）在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，其示数为0.5A；
（4）根据表中数据，由欧姆定律可得4＝＝＝5Ω；
为减小误差，取平均值作为测量结果，定值电阻Rx的阻值为：
R＝＝≈4.2Ω；
（5）因灯泡的电阻受温度的影响，故将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，所测小灯泡的电阻值相差较大；
（6）①闭合S断开S1，两电阻串联接入电路，电压表与待测电阻并联接入电路x两端的电压为U1；
②闭合S、S8，电路为待测电路的简单电路，用电压表测出电源的电压U；
③串联电路总电压等于各部分电压之和，则两电阻串联接入电路时0＝U﹣U1，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝，
则待测电阻Rx的表达式：Rx＝＝＝。
故答案为：（1）断开；右；（2）电压表与滑动变阻器并联接入电路；（4）4.3；（6）闭合S、S1；。
五.计算题（18题7分，19题9分，共16分）
18．（7分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像，煤的热值约为3×107J/kg；求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）2kg煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率为多少？（写成百分比形式）
【答案】（1）煤完全燃烧产生的热量6×107J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×107J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q放＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（2）由图知，经过6min时间加热水升高的温度值，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率等于水吸收的热量与煤完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q放＝m煤q＝2kg×3×102J/kg＝6×107J；
（2）由图可知，经过2min时间加热后水温由10℃达到70℃，
水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.6×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃﹣10℃）＝2.52×104J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
η＝＝×100%＝42%。
答：（1）煤完全燃烧产生的热量4×107J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为3.52×107J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
19．（9分）如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0＝20Ω，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下
（1）湿度为30%时，R0的电压；
（2）电流表示数为0.3A时，加湿器内部的湿度；
（3）该装置能监测的湿度最大值。
【答案】（1）湿度为30%时，R0的电压为8V；
（2）电流表示数为0.3A时，加湿器内部的湿度为10%；
（3）该装置能监测的湿度最大值为50%。
【分析】由图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
（1）当装置显示湿度为30%时，由图丙可知此时R的阻值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出通过R0的电流，再求其电压；
（2）当电流表的示数为0.3A时，根据欧姆定律计算此时定值电阻R0两端的电压，根据串联电路电压规律计算湿敏电阻R两端的电压，再计算湿敏电阻R两端的电阻；
（3）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大，由串联分压规律可知湿度越大时湿敏电阻两端的电压也越大（即电压表示数越大），根据电压表量程确定湿敏电阻R两端的最大电压，根据串联电路电压规律计算此时R0两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过R0的电流，进一步计算此时湿敏电阻R的电阻，由图丙可知装置能监测湿度的最大值。
【解答】解：由图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压；
（1）由图丙知湿度为30%时R的阻值为40Ω；
则R总＝R+R0＝40Ω+20Ω＝60Ω，
所以，通过R4的电流：I＝＝＝0.2A；
则R8的电压为：U0＝IR0＝2.2A×40Ω＝8V；
（2）当电流表的示数为2.3A时，根据欧姆定律可知此时定值电阻R0两端的电压为：U4′＝I′R0＝0.3A×20Ω＝6V，
根据串联电路电压规律可知湿敏电阻R两端的电压为：UR′＝U﹣U0′＝12V﹣8V＝6V，即电压表的示数为6V；
则湿敏电阻R两端的电阻为：R′＝＝＝20Ω，
由图丙知阻值为20Ω时湿度为10%；
（3）由图丙可知，湿度越大，由串联分压规律可知湿度越大时湿敏电阻两端的电压也越大（即电压表示数越大），所以湿敏电阻R两端的电压最大为2V时；
当电压表示数为9V时，根据串联电路电压规律可得R0两端的电压：U6′′＝U﹣UR′′＝12V﹣9V＝3V，
此时通过R7的电流：I′′＝＝＝0.15A，
此时R的电阻为：R′′＝＝＝60Ω，
由图丙可知装置能监测湿度的最大值为50%。
答：（1）湿度为30%时，R0的电压为8V；
（2）电流表示数为5.3A时，加湿器内部的湿度为10%；
（3）该装置能监测的湿度最大值为50%。