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1. 如图 M-3-1 所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是 10 g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究两种液体的吸热能力,利用
①实验中,通过
②由图可看出,
③如果已知 b 液体的比热容是 $1.8×10^3$ J/(kg·℃),则 a 液体的比热容是
(2)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或解释一些自然现象,下列事例中与这一特性无关的是
A.让流动的热水流过散热器取暖
B.汽车发动机用水作为冷却剂
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.夏天在房间内洒水降温
(3)若比较不同燃料的热值,利用
(1)为了研究两种液体的吸热能力,利用
甲、丙
两幅图进行实验,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示。①实验中,通过
加热时间
来反映液体吸收热量的多少;②由图可看出,
b
液体的比热容较大;③如果已知 b 液体的比热容是 $1.8×10^3$ J/(kg·℃),则 a 液体的比热容是
$0.9×10^3$
J/(kg·℃)。(2)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或解释一些自然现象,下列事例中与这一特性无关的是
D
。A.让流动的热水流过散热器取暖
B.汽车发动机用水作为冷却剂
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.夏天在房间内洒水降温
(3)若比较不同燃料的热值,利用
甲、乙
两幅图进行实验,通过观察温度计升高的示数
(选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)比较燃料燃烧放出热量的多少。答案
(1)甲、丙
①加热时间
②b
③$0.9×10^3$
(2)D
(3)甲、乙 温度计升高的示数
①加热时间
②b
③$0.9×10^3$
(2)D
(3)甲、乙 温度计升高的示数
解析
【分析】
研究液体吸热能力时，需控制燃料种类相同（保证相同时间放热一致），改变液体种类，故选甲、丙；研究燃料热值时，需控制液体种类和质量相同，改变燃料种类，故选甲、乙。对于吸热能力，通过加热时间反映吸热多少；比热容计算利用Q=cmΔt，相同Q、m时，c与Δt成反比；水的比热容应用需区分蒸发吸热的情况；比较热值时，看液体升温而非加热时间。
【解析】
(1) 研究两种液体的吸热能力，要控制燃料相同、液体不同，因此选甲、丙两幅图。
① 相同装置下，加热时间越长，液体吸收热量越多，故通过加热时间反映液体吸收热量的多少。
② 由图丁，相同加热时间（吸热相同），b液体温度升高更慢，根据Q=cmΔt，质量相同、吸热相同时，温度变化越小，比热容越大，因此b液体比热容较大。
③ 设加热时间为t时，a液体Δtₐ=80℃，b液体Δtᵦ=40℃，Q相同、m相同，由Q=cmΔt得：cₐmΔtₐ = cᵦmΔtᵦ → cₐ = cᵦ×(Δtᵦ/Δtₐ)=1.8×10³ J/(kg·℃)×(40℃/80℃)=0.9×10³ J/(kg·℃)。
(2) A选项利用水比热容大，降低相同温度放热多；B选项利用水比热容大，升高相同温度吸热多；C选项沿海温差小因水比热容大，温度变化小；D选项洒水降温是利用水蒸发吸热，与比热容无关，故选D。
(3) 比较不同燃料热值，需控制液体相同、燃料不同，故选甲、乙两幅图；燃料放热被液体吸收，液体质量相同，温度计升高的示数越大，说明燃料放热越多，故通过温度计升高的示数比较燃料放热多少。
【答案】
(1) 甲、丙；①加热时间；②b；③$0.9×10^3$
(2) D
(3) 甲、乙；温度计升高的示数
【知识点】
比热容、热值、热量计算
【点评】
本题为热学实验综合题，考查控制变量法在比热容和热值实验中的应用，需明确实验变量与判断依据，理解热量公式的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
研究液体吸热能力时，需控制燃料种类相同（保证相同时间放热一致），改变液体种类，故选甲、丙；研究燃料热值时，需控制液体种类和质量相同，改变燃料种类，故选甲、乙。对于吸热能力，通过加热时间反映吸热多少；比热容计算利用Q=cmΔt，相同Q、m时，c与Δt成反比；水的比热容应用需区分蒸发吸热的情况；比较热值时，看液体升温而非加热时间。
【解析】
(1) 研究两种液体的吸热能力，要控制燃料相同、液体不同，因此选甲、丙两幅图。
① 相同装置下，加热时间越长，液体吸收热量越多，故通过加热时间反映液体吸收热量的多少。
② 由图丁，相同加热时间（吸热相同），b液体温度升高更慢，根据Q=cmΔt，质量相同、吸热相同时，温度变化越小，比热容越大，因此b液体比热容较大。
③ 设加热时间为t时，a液体Δtₐ=80℃，b液体Δtᵦ=40℃，Q相同、m相同，由Q=cmΔt得：cₐmΔtₐ = cᵦmΔtᵦ → cₐ = cᵦ×(Δtᵦ/Δtₐ)=1.8×10³ J/(kg·℃)×(40℃/80℃)=0.9×10³ J/(kg·℃)。
(2) A选项利用水比热容大，降低相同温度放热多；B选项利用水比热容大，升高相同温度吸热多；C选项沿海温差小因水比热容大，温度变化小；D选项洒水降温是利用水蒸发吸热，与比热容无关，故选D。
(3) 比较不同燃料热值，需控制液体相同、燃料不同，故选甲、乙两幅图；燃料放热被液体吸收，液体质量相同，温度计升高的示数越大，说明燃料放热越多，故通过温度计升高的示数比较燃料放热多少。
【答案】
(1) 甲、丙；①加热时间；②b；③$0.9×10^3$
(2) D
(3) 甲、乙；温度计升高的示数
【知识点】
比热容、热值、热量计算
【点评】
本题为热学实验综合题，考查控制变量法在比热容和热值实验中的应用，需明确实验变量与判断依据，理解热量公式的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 小明对串、并联电路中电流和电压的规律进行了探究。
(1)小明按照图 M-3-2 甲连接电路前，开关应处于
(2)闭合开关后，两灯都发光，且$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$更亮，于是他判断通过$\mathrm{L}_1$的电流比通过$\mathrm{L}_2$的电流大，这种说法是
(3)图甲中，突然$\mathrm{L}_1$熄灭，$\mathrm{L}_2$更亮，且电压表无示数，则原因可能是
(4)在测$\mathrm{L}_2$两端的电压时，为了节省时间，小明采用以下方法：电压表所接的$B$接点不动，只断开$A$接点，并改接到$C$接点上，小明所用的方法
(5)方法改进后，测出电源电压$U$、灯泡$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1$、灯泡$\mathrm{L}_2$两端电压$U_2$的多组电压数据并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路中，
(6)小明完成以上实验后，又连接了如图 M-3-3 所示的电路图，将电流表分别接入$A$、$B$、$C$三点处，闭合开关，测出了相应的电流值$I_A$、$I_B$、$I_C$，多次实验后得到并联电路中电流的规律：
(7)考虑电源电压不变，实验结束后，小明直接取下$\mathrm{L}_1$，发现$\mathrm{L}_2$的亮度
(1)小明按照图 M-3-2 甲连接电路前，开关应处于
断开
状态，此时发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是调零
。(2)闭合开关后，两灯都发光，且$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$更亮，于是他判断通过$\mathrm{L}_1$的电流比通过$\mathrm{L}_2$的电流大，这种说法是
错误
（选填“正确”或“错误”）的。(3)图甲中，突然$\mathrm{L}_1$熄灭，$\mathrm{L}_2$更亮，且电压表无示数，则原因可能是
$\mathrm{L}_1$短路
（选填“$\mathrm{L}_1$断路”“$\mathrm{L}_1$短路”或“电压表断路”）。(4)在测$\mathrm{L}_2$两端的电压时，为了节省时间，小明采用以下方法：电压表所接的$B$接点不动，只断开$A$接点，并改接到$C$接点上，小明所用的方法
不能
（选填“能”或“不能”）测出$\mathrm{L}_2$两端的电压。(5)方法改进后，测出电源电压$U$、灯泡$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1$、灯泡$\mathrm{L}_2$两端电压$U_2$的多组电压数据并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路中，
$U=U_1+U_2$
（写出结论表达式）。(6)小明完成以上实验后，又连接了如图 M-3-3 所示的电路图，将电流表分别接入$A$、$B$、$C$三点处，闭合开关，测出了相应的电流值$I_A$、$I_B$、$I_C$，多次实验后得到并联电路中电流的规律：
$I_C=I_A+I_B$
（用字母表示）。(7)考虑电源电压不变，实验结束后，小明直接取下$\mathrm{L}_1$，发现$\mathrm{L}_2$的亮度
不变
（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。答案
(1)断开 调零
(2)错误
(3)$\mathrm{L}_1$短路
(4)不能
(5)$U=U_1+U_2$
(6)$I_C=I_A+I_B$
(7)不变
(2)错误
(3)$\mathrm{L}_1$短路
(4)不能
(5)$U=U_1+U_2$
(6)$I_C=I_A+I_B$
(7)不变
解析
【分析】
本题围绕串并联电路的电流、电压规律展开，需结合电路基本操作要求、电压表使用规则、电路故障判断、串并联电路规律等知识点逐一分析：
1. 连接电路前，为防止短路损坏元件，开关应断开；电压表使用前若指针未指零，需先调零。
2. 判断电流大小需明确电路连接方式，若两灯串联，电流处处相等，因此仅根据亮度判断电流大小是错误的。
3. 分析故障时，结合现象（L₁熄灭、L₂更亮、电压表无示数），逐一排查选项：L₁断路会导致两灯都不亮，不符合；L₁短路时，L₁熄灭，电路电阻变小，电流变大使L₂更亮，电压表测L₁电压，短路时电压为0，符合；电压表断路则两灯仍发光，仅电压表无示数，不符合。
4. 电压表改接时，若正负接线柱接反，指针反向偏转，无法正确测量，因此不能测出L₂两端电压。
5. 串联电路总电压等于各部分电压之和，据此得出结论。
6. 并联电路干路电流等于各支路电流之和，对应三点电流的关系。
7. 并联电路各支路独立工作，取下L₁不影响L₂支路，亮度不变。
【解析】
(1) 连接电路前，为保护电路，开关必须处于断开状态；图乙中电压表指针未指在零刻度线，使用电压表前需对其进行调零操作。
(2) 由题意可知两灯为串联，串联电路中电流处处相等，因此通过L₁和L₂的电流相等，故“通过L₁的电流比通过L₂的电流大”的说法错误。
(3) 对故障分析：若L₁断路，两灯均不发光，不符合题意；若L₁短路，L₁熄灭，电路总电阻减小，电流增大，L₂更亮，电压表测L₁两端电压，短路时电压为0（无示数），符合题意；若电压表断路，两灯仍发光，仅电压表无示数，不符合题意，故故障为L₁短路。
(4) 电压表使用时需保证电流从正接线柱流入、负接线柱流出，小明将A接点改接到C接点后，电压表正负接线柱接反，指针反向偏转，无法正确测量L₂两端电压，因此不能。
(5) 串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，即表达式为$U=U_1+U_2$。
(6) 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，因此$I_C=I_A+I_B$。
(7) 并联电路各支路独立工作、互不影响，取下L₁后，L₂两端电压不变，通过的电流不变，故亮度不变。
【答案】
(1)断开；调零
(2)错误
(3)$\mathrm{L}_1$短路
(4)不能
(5)$U=U_1+U_2$
(6)$I_C=I_A+I_B$
(7)不变
【知识点】
串联电路规律、并联电路规律、电压表的使用
【点评】
本题是串并联电路规律的综合探究题，涵盖电路基本操作、电压表使用、故障分析等核心知识点，注重考查学生对基础电路知识的理解与应用能力，题目难度适中，适合巩固电路相关基础。
【难度系数】
0.6
本题围绕串并联电路的电流、电压规律展开，需结合电路基本操作要求、电压表使用规则、电路故障判断、串并联电路规律等知识点逐一分析：
1. 连接电路前，为防止短路损坏元件，开关应断开；电压表使用前若指针未指零，需先调零。
2. 判断电流大小需明确电路连接方式，若两灯串联，电流处处相等，因此仅根据亮度判断电流大小是错误的。
3. 分析故障时，结合现象（L₁熄灭、L₂更亮、电压表无示数），逐一排查选项：L₁断路会导致两灯都不亮，不符合；L₁短路时，L₁熄灭，电路电阻变小，电流变大使L₂更亮，电压表测L₁电压，短路时电压为0，符合；电压表断路则两灯仍发光，仅电压表无示数，不符合。
4. 电压表改接时，若正负接线柱接反，指针反向偏转，无法正确测量，因此不能测出L₂两端电压。
5. 串联电路总电压等于各部分电压之和，据此得出结论。
6. 并联电路干路电流等于各支路电流之和，对应三点电流的关系。
7. 并联电路各支路独立工作，取下L₁不影响L₂支路，亮度不变。
【解析】
(1) 连接电路前，为保护电路，开关必须处于断开状态；图乙中电压表指针未指在零刻度线，使用电压表前需对其进行调零操作。
(2) 由题意可知两灯为串联，串联电路中电流处处相等，因此通过L₁和L₂的电流相等，故“通过L₁的电流比通过L₂的电流大”的说法错误。
(3) 对故障分析：若L₁断路，两灯均不发光，不符合题意；若L₁短路，L₁熄灭，电路总电阻减小，电流增大，L₂更亮，电压表测L₁两端电压，短路时电压为0（无示数），符合题意；若电压表断路，两灯仍发光，仅电压表无示数，不符合题意，故故障为L₁短路。
(4) 电压表使用时需保证电流从正接线柱流入、负接线柱流出，小明将A接点改接到C接点后，电压表正负接线柱接反，指针反向偏转，无法正确测量L₂两端电压，因此不能。
(5) 串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，即表达式为$U=U_1+U_2$。
(6) 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，因此$I_C=I_A+I_B$。
(7) 并联电路各支路独立工作、互不影响，取下L₁后，L₂两端电压不变，通过的电流不变，故亮度不变。
【答案】
(1)断开；调零
(2)错误
(3)$\mathrm{L}_1$短路
(4)不能
(5)$U=U_1+U_2$
(6)$I_C=I_A+I_B$
(7)不变
【知识点】
串联电路规律、并联电路规律、电压表的使用
【点评】
本题是串并联电路规律的综合探究题，涵盖电路基本操作、电压表使用、故障分析等核心知识点，注重考查学生对基础电路知识的理解与应用能力，题目难度适中，适合巩固电路相关基础。
【难度系数】
0.6
