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2020-2021学年辽宁省沈阳市大东区九年级（上）期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年辽宁省沈阳市大东区九年级（上）期末物理试卷，共26页。试卷主要包含了7W，5W，6W，【答案】C，【答案】D，【答案】AC，【答案】BD，【答案】BCD等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年辽宁省沈阳市大东区九年级（上）期末物理试卷
1. 关于内能，下列说法正确的是( )
A. 质量越大的物体内能也越大
B. 内能越大的物体分子运动越剧烈
C. 发生扩散现象时，物质只能从内能大的物体进入内能小的物体
D. 热传递过程中，放出热量的物体的内能可能小于吸收热量的物体的内能
2. 如图所示是小玲家的小区大门横杆。小玲发现，小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做开关S1，按钮看做开关S2，小玲设计的四个电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示电路，①、②、③可能是电流表，也可能是电压表。当开关闭合后，两灯都发光，且三个电表都有正常示数。下列说法正确的是( )
A. ①③是电流表，②是电压表 B. ①是电压表，②③是电流表
C. ①、②是电流表，③是电压表 D. ①、②是电压表，③是电流表
4. 如图所示电路，电源电压恒定不变，R1=12Ω，R2=6Ω，R3是定值电阻，闭合开关S1，当单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，则当单刀双掷开关S2接b时电流表的示数可能为( )
A. 12A B. 0.9A C. 0.6A D. 0.3A
5. 两个额定电压相同的电热器甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W，两个电热器都正常工作时，下列说法中正确的是( )
A. 甲电热器两端的电压较高 B. 通过两个电热器的电流相等
C. 电流通过甲电热器做功较快 D. 甲电热器消耗的电能较多
6. 在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0∼3V，电流表量程0−0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围0.3A∼0.6A
B. 灯泡消耗的最小功率为0.9W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W
D. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω∼10Ω
7. 如图所示的实例中，符合安全用电要求的是( )
A. 有人触电时立即断电
B. 用湿布擦拭工作的台灯
C. 用电器金属外壳接地线
D. 使用绝缘层破损的导线
8. 小灯泡L1标有“6V 3W”，小灯泡L2标有“6V 6W”，将两只灯泡串联后接在某电源两端，假若灯泡电阻保持不变，则( )
A. 电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B. 小灯泡L1正常发光时，小灯泡L2的实际功率是1.5W
C. 两只灯泡均发光时，小灯泡L2比小灯泡L1亮一些
D. 两只灯泡均发光时，电路中允许通过的最大电流为0.5A
9. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V B. 电路总功率的最大值为3.6W
C. R1电功率的最小值为0.4W D. R2的最大阻值为20Ω
10. 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为2400r/min，该柴油机1s完成______个冲程，对外做功______次，它在吸气冲程吸入的物质为______。
11. 在一个闭合电路的电源外部电流的方向是从电源______(填“正极到负极”或“负极到正极”)；金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向______(填“相同”或“相反”)。
12. 如图所示电路，电源电压为3V，R1、R2、R3阻值均为10Ω，闭合开关S，电压表示数为______V，电流表示数为______A。
13. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡L亮度______ ，电流表的示数______ ，电压表的示数______ (以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 如图所示电路，电源电压恒定不变，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为3V，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为4.5V，则灯泡L1两端的电压为______ V，灯泡L2两端的电压为______ V，此时两灯泡L1与L2电阻的阻值之比为______ ，通过两灯的电流之比为______ (假若灯泡电阻保持不变)。
15. 小明家的电能表如图所示，现将一台额定功率为880W的电暖器单独接入电路中，正常工作30min，通过电暖器的电流是______ A，这个过程中电能表的转盘转了______ 转。
16. 家庭电路进户的两条输电线，火线和零线可以用试电笔判断。正确使用试电笔时，手指千万不能到______(选填“笔尖属体”或”笔尾金属体”)，当管发光时______(选填“有”或“没有”)电流通过人体。
17. 如图所示是小明家的电热水壶及其铭牌，小明将该电热水壶接入家庭电路，用它来加热1.5kg水。[水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)该电热水壶正常工作时的电流为多少？
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为多少？
(3)小明烧开这壶1.5kg的水实际用时10min，则该电热水壶的效率为多少？
V产品型号
×××
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1.5L
18. 如图甲所示是小明家的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路图如图乙所示。其中使空气循环流动的电风扇标有“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1是定值电阻，其阻值为50Ω，R2是滑动变阻器。
(1)某次烤薯条时，小明先将滑动变阻器R2阻值调为零，然后闭合定时开关并设定时间为6min，同时温控开关闭合5min后断开1min。求此过程中R1产生多少焦耳的电热？(不考虑温度对电阻的影响)
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V。求此时电路的总功率是多大？
19. 如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是( )
A. 迅速下压活塞，活塞对厚玻璃筒内的空气做功，硝化棉燃烧起来
B. 抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明气体分子在不停地运动
C. 紧压两铅柱使它们合在一起，悬挂钩码也未被拉开，主要因为分子间存在斥力
D. 当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
20. 如图所示：是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
①甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系；
②通过观察乙图中的实验现象，可知______(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察______来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①，应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟______有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图2所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差较大，解决这一问题的措施是______。
22. 九年级某班级同学进行“探究电流与电压的关系”的电学实验：
(1)小明所在的小组，先设计出如图甲所示电路，经过讨论又设计出如图乙和丙所示电路，请分析由如图甲所示电路改进为如图乙所示电路的好处是______ ；由如图乙所示电路改进为如图丙所示电路的好处是______ ；
(2)如图丁所示实物电路没有连接完整，请你用笔画线代替导线连接完整；
(3)在继续用如图丁所示实物电路探究“电流与电阻的关系”时，小明选取四个定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器“20Ω0.5A”，先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5V，记下电流值，再将5Ω电阻换成10Ω电阻，他下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动；
(4)小明和同组同学完成上述实验后，还想测量一只标有“2.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，却发现电压表损坏不能用了，本组同学为了完成测量，利用一个5Ω的定值电阻，设计了如图戊所示的电路。操作步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为______ A，此时灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电流表示数为I；
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式RL=______ (用已知量和测量量表示)。
23. 在做“测层小灯泡电功率”的实验时，小明所在小组选取了一只标有“3.8V”的小灯泡和必要的实验器材。
(1)实验电路图如图1所示，小明正确连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，出现该故障的原因可能是______ (选填正确字母序号)。
A.开关接触不良
B.滑动变阳器短路
C.小灯泡灯座短路
D.小灯泡灯丝烧断
(2)排除故障后，小明调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为3.0V，此时电流表的示数如图2所示，则该小灯泡此时的电功率为______ W。若要测量小灯泡的额定功率，则滑动变阻器的滑片P应向______ (选填“左”或“右”)端移动。
(3)另一实验小组中的小亮同学连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，发现小灯泡发光程度变亮时，电压表示数减小，小灯泡发光程度变暗时，电压表示数增大。请你根据山现的现象，指出小亮同学电路连接的错误：______ 。
24. 小明想利用一只电压表和一个己知阻值为R0的定值电阻测量未知电阻Rx的阻值。
他选择了满足实验要求的学生电源(电源两端电压不变且未知)、一只电压表、三只开关、导线若干，连接了如图所示的实验电路。小明的实验步骤没有写全，请你帮助他将实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时，读出电压表的示数为U1；
(2)闭合开关S、______ (选填“闭合”或“断开“)开关S1、______ (选填“闭合”或“断开”)开关S2时，读出电压表的示数为U2；
(3)用已知量R0和测量量U1、U2表示Rx，则Rx=U1R0U2−U1。
25. 十九世纪末，爱迪生尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验，最终制成了钨丝灯泡，就是传统总义上的“白炽灯”，开启了人类崭新的“光明时代”。进入二十一世纪的今天，LED灯成为照明舞台上新的主角。
(1)白炽灯泡是根据电流的______ 效应制成的。灯泡L1标有“220V 100W”，灯泡L2标有“220V 60W”，灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻______ (选填“大”或“小”)、其中灯丝较细的是______ (选填“L1”或“L2”)。
(2)如图所示的插座和电灯(带开关)是纽成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。
(3)有研究数据表明，LED灯寿命是白炽灯的100倍左右，且照明效果更加稳定。下表给出了相同面积的房间，在相同照明效果下，用不同种类灯照明时的电功率需求情况。从表中可以明显看出在相同照明效果下，使用LED灯比白炽灯更节能。
LED灯电功率/W
白炽灯电功率/W
适用房间出/m2
3
25
3.5
6
40
8−9
根据表中的数据可知，如果晚上学习时使用的LED台灯电功率是6W，在相同照明效果下，每晚三小时学习时间，LED灯比白炽灯节约______ kW⋅h电能。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：
A、物体的质量越大，内能不一定越大，因为内能还与物体的温度有关，故A错误；
B、物体分子运动与温度有关，温度越高分子越动越剧烈，内能的大小跟质量、温度、状态有关，内能越大的物体温度不一定越高，分子运动不一定越剧烈，故B错误；
C、发生扩散现象时，两种物质彼此进入对方，故C错误；
D、内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，因此在发生热传递时放出热量的物体的内能可能小于吸收热量的物体的内能，故D正确。
故选：D。
(1)内能的大小与物体的温度、质量以及状态有关；
(2)物体分子运动与温度有关，温度越高分子越动越剧烈；
(3)两种物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象；
(4)热传递的条件：物体之间存在温度差。
此题考查的内能、扩散现象、热传递的有关知识，是一道基础题。
2.【答案】C
【解析】解：小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做开关S1，按钮看做开关S2，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有C正确。
故选：C。
根据题意确定两开关的连接方式再与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接。
3.【答案】A
【解析】解：
(1)当两个灯泡是串联时，电流路径：从电源正极→②→左灯泡→右灯泡→开关S→电源的负极，根据电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，可以判断②是电流表，测量串联电路电流，①③是电压表，电压表①测量电源电压，电压表③测量左灯泡两端的电压。
(2)当两个灯泡是并联时，电流路径：从电源正极→③→分成两路，一路经左灯泡、①、开关S、电源负极，另一路经右灯泡、开关S、电源负极，根据电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，可以判断①③是电流表，电流表③是测量干路电流，电流表①测量左灯泡电流，②是电压表测量电源电压。
综合分析，故选项A正确，BCD错误。
故选：A。
闭合开关两个灯泡都发光，两个灯泡可能是串联，可能是并联，当灯泡串联时，分析各表是什么电表，当灯泡是并联时，分析各表是什么电表。
闭合开关两灯都发光，说明两灯是串联或是并联，假设两灯串联判断各表是什么表，假设两灯并联判断各表是什么表，这是本题的思路。
4.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3)，
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，
则电流表的示数：
Ib=UR2+R3=0.6A×(12Ω+R3)6Ω+R3=0.6A×[(6Ω+R3)+6Ω]6Ω+R3=0.6A+0.6A×6Ω6Ω+R3，
当R3=0时，Ib=0.6A+0.6A×6Ω6Ω=1.2A，
当R3越大时，Ib越接近于0.6A，
所以，根据R3是定值电阻可知：0.6A
由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数，然后结合R3=0、R3越大时得出电流表示数的变化范围，然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的得出电流表示数的变化范围是关键。
5.【答案】C
【解析】解：
A.甲和乙两电热器的额定电压相等，因电热器正常工作时的电压和额定电压相等，所以正常工作时它们两端的电压相等，故A错误；
B.两电热器正常工作时的电压相等，其实际功率等于额定功率，则它们的实际功率不同，由P=UI可知，通过的电流不相等，故B错误；
C.电热器正常工作时的功率和额定功率相等，甲的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较大；因电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过甲电热器做功较快，故C正确；
D.由W=Pt可知，电热器消耗的电能与电功率和通电时间有关，由于不知道通电时间，所以无法比较两电热器消耗电能的关系，故D错误。
故选：C。
(1)电热器正常工作时的电压和额定电压相等；
(2)两个电热器都正常工作时，实际电压和额定电压相等，实际功率和实际功率相等，根据P=UI判定电流的大小；
(3)电功率是表示电流做功快慢的物理量；
(4)由W=Pt可知，电热器消耗的电能与电功率和通电时间有关，据此进行分析。
本题考查了电功率公式和电功公式的应用，要注意用电器正常工作时的实际功率和额定功率相等、实际电压和额定电压相等。
6.【答案】D
【解析】解：灯泡和滑动变阻器是并联的，电流表测量整个电路电流，电压表测量灯泡的电压。
灯泡电阻：RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω
当滑动变阻器向左移动时，电路中最大电流为0.5A，因为要照顾元件中最小的电流值，否则会烧坏最小电流的用电器。
①当滑动变阻器电阻最小时，
电流表示数：0.5A(照顾元件中最小的电流值)
电压表示数为：2.5V(当电流为0.5A时，灯泡正常工作，电压表测量灯泡电压，故电压表示数为2.5V)
此时滑动变阻器电阻：R=U′I=U−ULI=4.5V−2.5V0.5A=4Ω
②当滑动变阻器电阻最大时，
电路电流最小电流表不会被烧坏，电压表示数也变小也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω
电路电流为：
电压表示数为：
滑动变阻器可以取最大值：10Ω。
③综合上面的①②得，
A、电流表的示数变化范围0.3A∼0.5A，故选项错误。
B、灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率：，故选项错误。
C、电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，电路最大功率：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W.故选项错误。
D、滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω--10Ω，故选项正确。
故选：D。
(1)首先判断电路连接，然后判断电流表和电压表测量谁的电流和电压。知道灯泡的电压和电流把灯泡的电阻计算出来。
(2)当滑动变阻器向左移动到最小值时，电路在电阻最小，电流最大，最大电流不能超过各元件中最小的电流值，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值；当滑动变阻器向右移动到最大值时，电路在电阻最大，电流最小，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值。
这是一个类型的习题，对于这种类型习题，不要先着眼于选项，先把滑动变阻器在最小值时电流表、电压表、滑动变阻器最小值计算出来，然后再把滑动变阻器在最大值时电流表、电压表、滑动变阻器最大值计算出来，然后再判断选项。
7.【答案】AC
【解析】解：A、发生触电事故，切断电源是首先要做的。故A正确；
B、湿抹布能导电，所以不能使用湿布擦拭工作的台灯，以防引起触电。故B错误；
C、大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全。故C正确；
D、发现电线绝缘层破损后，导线外露，容易造成漏电，甚至出现触电事故，因此必须用绝缘胶布缠好，防止漏电。故D错误。
故选：AC。
①发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施；
②不能用湿物体接触电器；
③有金属外壳的家用电器，使用时金属外壳要接地；
④导线的绝缘层破损，人体接触时容易引起触电。
此题考查了安全用电的原则，属于用电安全方面的考查，密切联系生活实际，要引起重视。
8.【答案】BD
【解析】解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1=P1U1=3W6V=0.5A，I2=P2U2=6W6V=1A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻分别为：
R1=U1I1=6V0.5A=12Ω，R2=U2I2=6V1A=6Ω；
将两只灯泡L1和L2串联在电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流I=0.5A，故D正确；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V，
则电源电压为9V时，灯泡L1能正常发光，灯泡L2不能正常发光，故A错误；
灯泡L2的实际功率：P2′=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W，故B正确，
两灯串联时，电流相等，由于L1的电阻大于L2的电阻，根据P=I2R可知，L1实际功率大于L2实际功率，所以，两个灯泡都发光时，灯泡L2比灯泡L1暗些，故C错误。
故选：BD。
已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联时，电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压，根据P=I2R求出灯泡L2的实际功率，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗关系。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的。
9.【答案】BCD
【解析】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，
由I=UR可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1…①
当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=U2I2=4V0.2A=20Ω，故D正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源的电压：U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V…②
因电源的电压不变，由①②可得：0.6A×R1=0.2A×R1+4V，
解得：R1=10Ω，电源的电压：U=0.6A×R1=0.6A×10Ω=6V，故A错误；
电路消耗的最大功率：
P1=UI1=6V×0.6A=3.6W，故B正确。
R1消耗的最小功率：
P1=I22R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故C正确。
故选：BCD。
由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压，利用电功率公式求出电路消耗的最大和R1最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
10.【答案】80 20 空气
【解析】解：单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min=40r/s，因一个工作循环中飞轮转2圈，活塞往复2次，完成4个冲程，对外做功1次，所以每秒内完成80个冲程，做功20次，活塞往复运动40次；
它在吸气冲程吸入的物质为空气。
故答案为：80；20；空气。
(1)要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
(2)柴油机和汽油机不同，它在吸气冲程吸入气缸的只有空气。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
11.【答案】正极到负极 相反
【解析】解：在闭合电路的电源外部，电流的方向是从正极流向负极；正电荷定向移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
故答案为：正极到负极；相反。
(1)电荷的定向移动形成电流。
(2)正电荷定向移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
(3)在电源的外部，电流的方向是从正极流向负极。
明确形成电流的条件和电流方向的规定，是解答此题的关键。
12.【答案】3； 0.6
【解析】解：(1)闭合开关S，三个电阻并联，电压表测电源电压，故电压表示数为3V；
(2)电流表测R2、R3并联的总电流，R2、R3阻值均为10Ω，故两电阻并联的电阻为：
R23=10Ω2=5Ω，
由欧姆定律，得电流表的示数：
I=UR23=3V5Ω=0.6A。
故答案为：3；0.6。
(1)闭合开关S，三个电阻并联，电压表测电源电压，据此确定电压表示数；
(2)电流表测R2、R3并联的总电流，由等值电阻并联的规律得出两电阻并联的电阻R23，由欧姆定律得出电流表的示数。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
13.【答案】不变 不变 变小
【解析】解：
由图知，灯与变阻器串联，电压表测滑片右侧电阻丝的电压，电流表测电路中的电流；因电压表接在滑片上(电压表可看作断路)，故电流经变阻器的全部电阻后，再经灯、电流表回到电源负极，即当滑动变阻器的滑片P由左向右滑动，电路中的电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变；
电路中的电流不变，滑片P由左向右滑动，P以右电阻丝的阻值变小，由U=IR可知，电压表示数变小；
通过灯泡的电流不变，则根据P=I2R可知灯泡的功率不变，亮度不变。
故答案为：不变；不变；变小。
(1)分析电路的连接及电压表测量的电压和电流表测量的电流；
(2)根据欧姆定律分析滑片P由左向右滑动电流表、电压表示数的变化，根据P=I2R判定灯泡亮度的变化。
本题考查串联的规律及欧姆定律、电功率公式的运用，关键是滑片移动时滑动变阻器接入电路电阻的变化。
14.【答案】31.52：1 1：1
【解析】解：当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，则L1两端的电压为U1=3V；
当S1断开、S2闭合时，两灯泡仍然串联，电压表测电源电压U=4.5V，
因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以，L2两端的电压为：U2=U−U1=4.5V−3V=1.5V；
因串联电路中电流处处相等，
所以，两灯泡电流的比为：I1：I2=1：1。
根据R=UI可知，两灯泡电阻的比值：
R1：R2=U1：U2=3V：1.5V=2：1。
故答案为：3；1.5；2：1；1：1。
当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，据此可知灯L1两端的电压；
当S1断开、S2闭合时，两灯泡仍然串联，电压表测电源电压，根据串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和可知L2两端的电压；
所以，L2两端的电压为：U2=U−U1=4.5V−3V=1.5V；
根据串联电路中电流处处相等可得出通过两灯泡电流的比；
根据R=UI可求出两灯泡电阻的比值。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律等知识，属于基础知识的考查，比较简单。
15.【答案】4 1320
【解析】解：(1)由P=UI得
通过电暖器的电流：I=PU=880W220V=4A；
(2)3000r/kW⋅h表示电暖器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘的转数3000r，
由P=Wt可得
电暖器单独正常工作30min消耗的电能：W=Pt=0.88kW×0.5h=0.44kW⋅h，
电能表转盘转过的转数：n=3000r/kW⋅h×0.44kW⋅h=1320r。
故答案为：4；1320。
(1)利用P=UI公式变形求电暖器正常工作通过的电流；
(2)3000r/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘的转3000r；根据P=Wt公式变形求出电暖器单独工作30min消耗的电能，进而求出电能表转盘的转数。
本题考查了电流、电能表转数的计算，明确电能表参数的含义是关键，要注意单位的换算。
16.【答案】笔尖属体 有
【解析】解：试电笔的正确使用方法是，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，
当笔尖接触火线时，电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路。这一过程中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过。
故答案为：笔尖属体；有。
使用试电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体；人体会成为电路的一部分，从而可以使氖管发光。
此题考查对试电笔正确使用方法和工作过程的了解，要牢记。
17.【答案】解：(1)由P=UI可得，电热水壶正常工作时的电流：
I=PU=1100W220V=5A。
(2)水从20℃加热到100℃吸收的热量：
。
(3)电热壶正常工作时的功率为1100W，正常工作10min将水烧开，
由P=Wt可得，
电热水壶消耗的电能：W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J，
电热水壶的效率：
。
答：(1)该电热水壶正常工作时的电流为5A；
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×105J；
(3)该电热水壶的效率为76.4%。
【解析】(1)由电热水壶的铭牌可知，额定电压是220V，额定功率是1100W.根据P=UI变形可求出正常工作电流；
(2)有水的质量1.5kg、初温20℃、末温100℃、水的比热容，根据可求出水吸收的热量。
(3)根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能；根据求出电热水壶的效率。
本题考查了电功和电功率的计算，热量的计算，都是比较基本的运算，比较简单，只要细心解答不难。
18.【答案】解：(1)由电路图知，R1与R2串联再与电风扇并联在220V电源上，
烤薯条时，滑动变阻器R2连入阻值为零，闭合定时开关并设定时间为6min，同时温控开关闭合5min后断开1min，
即R1的通电时间：t1=5min=300s，
由并联电路的电压特点和Q=W=U2Rt可得，
R1产生热量：Q1=W1=U2R1t1=(220V)250Ω×300s=2.904×105J；
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V，
此时R1两端电压：U1=U−U2=220V−20V=200V，
所以电热丝支路电流：I=I1=U1R1=200V50Ω=4A，
电热丝支路消耗的电功率，
电路的总功率：。
答：(1)烤薯条过程中R1产生2.904×105J焦耳的电热；
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V，电路的总功率是924W。
【解析】(1)由电路图知，R1与R2串联再与电风扇并联，由题知，烤薯条时，R2连入阻值为0，先计算R1的通电时间，由并联电路特点和Q=W=U2Rt计算R1产生热量；
(2)由串联电路特点和欧姆定律先计算通过两电热丝支路的电流，再由P=UI计算电热丝的功率，从而计算电路的总功率。
本题以“无油空气炸锅”为情景考查了串联、并联电路特点、欧姆定律、电功率以及电热公式的应用，正确分析电路的连接方式、熟练应用公式是关键。
19.【答案】ABD
【解析】解：
A、当活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，因此棉花燃烧起来，故A正确；
B、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、两个表面光滑的铅块相互压紧后，能悬挂若干钩码而不分开，是引力发挥了主要作用，故C错误；
D、瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，出现“白气”，内能转化为机械能，故D正确。
故选：ABD。
(1)做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高；
(2)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
(3)物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力；
(4)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。
本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解，培养应用知识解决实际问题的能力。
20.【答案】电流 d
【解析】解：(1)由图甲可知，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系；
(2)乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。
故答案为：(1)电流；(2)d。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；
(1)探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
(2)探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变。
此题考查了电流产生热量影响因素的探究过程，注意控制变量法和转换法在实验中的应用。
21.【答案】(1)电流表示数；(2)AB；(3)材料；(4)电流表换用小量程。
【解析】解：
(1)在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法。
(2)要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知，A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同，将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此可知：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关；
(4)由图2所示电流表可知，电流表指针偏转过小，电流表读数误差较大，会增大实验误差；解决这一问题的措施是电流表换用小量程，可以减小读数误差，从而减小实验误差。
故答案为：(1)电流表示数；(2)AB；(3)材料；(4)电流表换用小量程。
(1)电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)(3)根据控制变量法的要求，根据实验目的或实验现象分析答题；
(4)用电流表测电路电流时，要选择合适的量程，量程过大，会使读数误差增大。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
22.【答案】R的阻值不随温度的变化而变化 可多次测量得出普遍性的结论 B0.52.5VI−0.5A
【解析】解：(1)灯的电阻随温度的变化而变化，研究探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，由甲电路改进为乙电路的好处是R的阻值不随温度的变化而变化；
研究探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，故由乙电路改进为丙电路的好处是可多次测量得出普遍性的结论；
(2)电压表与灯并联，如下所示：
(3)根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数不变；
(4)操作步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为I1=2.5V5Ω=0.5A。
②断开开关S1，闭合开关S、S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。
③在②中，电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流：
IL=I−0.5A，
小灯泡正常发光时的电阻为：
RL=ULIL=2.5VI−0.5A。
故答案为：(1)R的阻值不随温度的变化而变化；可多次测量得出普遍性的结论；(2)如上所示；(3)B；(4)①0.5；③2.5VI−0.5A。
(1)研究探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，据此分析；
研究探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，据此分析；
(2)根据电压表的使用规则连接电路；
(3)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
(4)要测小灯泡正常发光时的电阻，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1=2.5V5Ω=0.5A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据欧姆定律表示出小灯泡正常发光时的电阻。
本题探究电流与电压的关系，考查控制变量法和归纳法的运用、电路连接、注意事项、故障分析、操作过程和对实验的要求，同时考查了设计方案测小灯泡正常发光电阻的能力，难度较大。
23.【答案】D0.9左 电压表并联在滑动变阻器两端
【解析】解：(1)灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路或电路的总电阻很大，电压表有示，说明电压表与电源连通，则可能与电压表并联的灯泡断路而导致电压表串联在电路中，故D正确；
(2)根据图2电流表量程0−0.6A，分度值0.02A，电流表示数为0.3A，灯泡此时功率，P=UI=3.0V×0.3A=0.9W；
要测量灯泡额定功率，电压表示数变大到3.8V，根据串联分压，滑动变阻器电压变小，滑动变阻器电阻变小，所以滑片应向左端移动；
(3)在移动滑片时，灯泡逐渐变亮(灯两端的电压增大)，而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
故答案为：(1)D；(2)0.9；左；(3)电压表并联在滑动变阻器两端。
(1)灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则可能与电压表并联的电路断路；
(2)根据图2读出电流表示数，根据P=UI计算此时电功率；
要测量灯泡额定功率，电压表示数要变小，根据串联分压，滑动变阻器电压变大，滑动变阻器电阻变大；
(3)在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮(电路中电流变大)，而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
本题测定小灯泡功率，考查故障分析、常见错误的分析、操作过程、电功率的计算等知识，难度中等。
24.【答案】闭合 闭合
【解析】解；(1)闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时，读出电压表的示数为U1；R0和Rx的串联接入电路中；电压表测量的是Rx两端的电压，即Rx两端的电压为U1；
(2)闭合开关S、闭合开关S1、闭合开关S2时，读出电压表的示数为U2；R0短路，为Rx的简单电路，电压表测电源电压；
(3)由串联电路电压的规律，R0的电压为：U=U2−U1，在第(1)步骤中，根据串联电路的分压规律可知：U1Rx=U2−U1R0，则Rx=U1U2−U1R0。
故答案为：(2)闭合；闭合。
分析闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时电路连接及电压表测量的电压，若通过开关转换能测量出电源电压，由串联电路的规律及分压原理即可得出待测电阻的表达式。
本题考查设计电路测量待测电阻的方案，有一定难度。
25.【答案】热 小 L2 0.102
【解析】解：(1)并联电路各支路电压相等，根据P=U2R知，则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小。
在材料、长度、温度相同时，横截面积越小，电阻越大，因此若两灯泡灯丝材料、长度都相同，则L2的灯丝更细。
(2)首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
(3)用LED比相同照明效果的白炽灯节约的电能：
△W=△Pt=(0.04kW−0.006kW)×3h=0.102kW⋅h。
故答案为：(1)小；L2；(2)见上图；(3)0.102。
(1)影响电阻大小的因素为材料、长度、温度和横截面积，在材料、长度、温度相同时，横截面积越小，电阻越大。
(2)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
(3)分别求得白炽灯照明3小时和LED灯消耗的电能，然后可知节约的电能。
本题探究并联电路中的电流关系，考查电路连接、电功与电能的计算及影响电阻大小的因素等，是一道综合性较强的题目。
2020-2021学年辽宁省沈阳市大东区九年级（上）期末物理试卷
1. 关于内能，下列说法正确的是( )
A. 质量越大的物体内能也越大
B. 内能越大的物体分子运动越剧烈
C. 发生扩散现象时，物质只能从内能大的物体进入内能小的物体
D. 热传递过程中，放出热量的物体的内能可能小于吸收热量的物体的内能
2. 如图所示是小玲家的小区大门横杆。小玲发现，小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做开关S1，按钮看做开关S2，小玲设计的四个电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示电路，①、②、③可能是电流表，也可能是电压表。当开关闭合后，两灯都发光，且三个电表都有正常示数。下列说法正确的是( )
A. ①③是电流表，②是电压表 B. ①是电压表，②③是电流表
C. ①、②是电流表，③是电压表 D. ①、②是电压表，③是电流表
4. 如图所示电路，电源电压恒定不变，R1=12Ω，R2=6Ω，R3是定值电阻，闭合开关S1，当单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，则当单刀双掷开关S2接b时电流表的示数可能为( )
A. 12A B. 0.9A C. 0.6A D. 0.3A
5. 两个额定电压相同的电热器甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W，两个电热器都正常工作时，下列说法中正确的是( )
A. 甲电热器两端的电压较高 B. 通过两个电热器的电流相等
C. 电流通过甲电热器做功较快 D. 甲电热器消耗的电能较多
6. 在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0∼3V，电流表量程0−0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围0.3A∼0.6A
B. 灯泡消耗的最小功率为0.9W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W
D. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω∼10Ω
7. 如图所示的实例中，符合安全用电要求的是( )
A. 有人触电时立即断电
B. 用湿布擦拭工作的台灯
C. 用电器金属外壳接地线
D. 使用绝缘层破损的导线
8. 小灯泡L1标有“6V 3W”，小灯泡L2标有“6V 6W”，将两只灯泡串联后接在某电源两端，假若灯泡电阻保持不变，则( )
A. 电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光
B. 小灯泡L1正常发光时，小灯泡L2的实际功率是1.5W
C. 两只灯泡均发光时，小灯泡L2比小灯泡L1亮一些
D. 两只灯泡均发光时，电路中允许通过的最大电流为0.5A
9. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V B. 电路总功率的最大值为3.6W
C. R1电功率的最小值为0.4W D. R2的最大阻值为20Ω
10. 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为2400r/min，该柴油机1s完成______个冲程，对外做功______次，它在吸气冲程吸入的物质为______。
11. 在一个闭合电路的电源外部电流的方向是从电源______(填“正极到负极”或“负极到正极”)；金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向______(填“相同”或“相反”)。
12. 如图所示电路，电源电压为3V，R1、R2、R3阻值均为10Ω，闭合开关S，电压表示数为______V，电流表示数为______A。
13. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡L亮度______ ，电流表的示数______ ，电压表的示数______ (以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 如图所示电路，电源电压恒定不变，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为3V，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为4.5V，则灯泡L1两端的电压为______ V，灯泡L2两端的电压为______ V，此时两灯泡L1与L2电阻的阻值之比为______ ，通过两灯的电流之比为______ (假若灯泡电阻保持不变)。
15. 小明家的电能表如图所示，现将一台额定功率为880W的电暖器单独接入电路中，正常工作30min，通过电暖器的电流是______ A，这个过程中电能表的转盘转了______ 转。
16. 家庭电路进户的两条输电线，火线和零线可以用试电笔判断。正确使用试电笔时，手指千万不能到______(选填“笔尖属体”或”笔尾金属体”)，当管发光时______(选填“有”或“没有”)电流通过人体。
17. 如图所示是小明家的电热水壶及其铭牌，小明将该电热水壶接入家庭电路，用它来加热1.5kg水。[水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)]
(1)该电热水壶正常工作时的电流为多少？
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为多少？
(3)小明烧开这壶1.5kg的水实际用时10min，则该电热水壶的效率为多少？
V产品型号
×××
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1.5L
18. 如图甲所示是小明家的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路图如图乙所示。其中使空气循环流动的电风扇标有“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1是定值电阻，其阻值为50Ω，R2是滑动变阻器。
(1)某次烤薯条时，小明先将滑动变阻器R2阻值调为零，然后闭合定时开关并设定时间为6min，同时温控开关闭合5min后断开1min。求此过程中R1产生多少焦耳的电热？(不考虑温度对电阻的影响)
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V。求此时电路的总功率是多大？
19. 如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是( )
A. 迅速下压活塞，活塞对厚玻璃筒内的空气做功，硝化棉燃烧起来
B. 抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明气体分子在不停地运动
C. 紧压两铅柱使它们合在一起，悬挂钩码也未被拉开，主要因为分子间存在斥力
D. 当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
20. 如图所示：是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
①甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系；
②通过观察乙图中的实验现象，可知______(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察______来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①，应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟______有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图2所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差较大，解决这一问题的措施是______。
22. 九年级某班级同学进行“探究电流与电压的关系”的电学实验：
(1)小明所在的小组，先设计出如图甲所示电路，经过讨论又设计出如图乙和丙所示电路，请分析由如图甲所示电路改进为如图乙所示电路的好处是______ ；由如图乙所示电路改进为如图丙所示电路的好处是______ ；
(2)如图丁所示实物电路没有连接完整，请你用笔画线代替导线连接完整；
(3)在继续用如图丁所示实物电路探究“电流与电阻的关系”时，小明选取四个定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器“20Ω0.5A”，先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5V，记下电流值，再将5Ω电阻换成10Ω电阻，他下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向______ (选填“A”或“B”)端移动；
(4)小明和同组同学完成上述实验后，还想测量一只标有“2.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，却发现电压表损坏不能用了，本组同学为了完成测量，利用一个5Ω的定值电阻，设计了如图戊所示的电路。操作步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为______ A，此时灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电流表示数为I；
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式RL=______ (用已知量和测量量表示)。
23. 在做“测层小灯泡电功率”的实验时，小明所在小组选取了一只标有“3.8V”的小灯泡和必要的实验器材。
(1)实验电路图如图1所示，小明正确连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，出现该故障的原因可能是______ (选填正确字母序号)。
A.开关接触不良
B.滑动变阳器短路
C.小灯泡灯座短路
D.小灯泡灯丝烧断
(2)排除故障后，小明调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为3.0V，此时电流表的示数如图2所示，则该小灯泡此时的电功率为______ W。若要测量小灯泡的额定功率，则滑动变阻器的滑片P应向______ (选填“左”或“右”)端移动。
(3)另一实验小组中的小亮同学连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，发现小灯泡发光程度变亮时，电压表示数减小，小灯泡发光程度变暗时，电压表示数增大。请你根据山现的现象，指出小亮同学电路连接的错误：______ 。
24. 小明想利用一只电压表和一个己知阻值为R0的定值电阻测量未知电阻Rx的阻值。
他选择了满足实验要求的学生电源(电源两端电压不变且未知)、一只电压表、三只开关、导线若干，连接了如图所示的实验电路。小明的实验步骤没有写全，请你帮助他将实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时，读出电压表的示数为U1；
(2)闭合开关S、______ (选填“闭合”或“断开“)开关S1、______ (选填“闭合”或“断开”)开关S2时，读出电压表的示数为U2；
(3)用已知量R0和测量量U1、U2表示Rx，则Rx=U1R0U2−U1。
25. 十九世纪末，爱迪生尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验，最终制成了钨丝灯泡，就是传统总义上的“白炽灯”，开启了人类崭新的“光明时代”。进入二十一世纪的今天，LED灯成为照明舞台上新的主角。
(1)白炽灯泡是根据电流的______ 效应制成的。灯泡L1标有“220V 100W”，灯泡L2标有“220V 60W”，灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻______ (选填“大”或“小”)、其中灯丝较细的是______ (选填“L1”或“L2”)。
(2)如图所示的插座和电灯(带开关)是纽成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。
(3)有研究数据表明，LED灯寿命是白炽灯的100倍左右，且照明效果更加稳定。下表给出了相同面积的房间，在相同照明效果下，用不同种类灯照明时的电功率需求情况。从表中可以明显看出在相同照明效果下，使用LED灯比白炽灯更节能。
LED灯电功率/W
白炽灯电功率/W
适用房间出/m2
3
25
3.5
6
40
8−9
根据表中的数据可知，如果晚上学习时使用的LED台灯电功率是6W，在相同照明效果下，每晚三小时学习时间，LED灯比白炽灯节约______ kW⋅h电能。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：
A、物体的质量越大，内能不一定越大，因为内能还与物体的温度有关，故A错误；
B、物体分子运动与温度有关，温度越高分子越动越剧烈，内能的大小跟质量、温度、状态有关，内能越大的物体温度不一定越高，分子运动不一定越剧烈，故B错误；
C、发生扩散现象时，两种物质彼此进入对方，故C错误；
D、内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，因此在发生热传递时放出热量的物体的内能可能小于吸收热量的物体的内能，故D正确。
故选：D。
(1)内能的大小与物体的温度、质量以及状态有关；
(2)物体分子运动与温度有关，温度越高分子越动越剧烈；
(3)两种物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象；
(4)热传递的条件：物体之间存在温度差。
此题考查的内能、扩散现象、热传递的有关知识，是一道基础题。
2.【答案】C
【解析】解：小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做开关S1，按钮看做开关S2，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有C正确。
故选：C。
根据题意确定两开关的连接方式再与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图，关键是确定两开关的连接。
3.【答案】A
【解析】解：
(1)当两个灯泡是串联时，电流路径：从电源正极→②→左灯泡→右灯泡→开关S→电源的负极，根据电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，可以判断②是电流表，测量串联电路电流，①③是电压表，电压表①测量电源电压，电压表③测量左灯泡两端的电压。
(2)当两个灯泡是并联时，电流路径：从电源正极→③→分成两路，一路经左灯泡、①、开关S、电源负极，另一路经右灯泡、开关S、电源负极，根据电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，可以判断①③是电流表，电流表③是测量干路电流，电流表①测量左灯泡电流，②是电压表测量电源电压。
综合分析，故选项A正确，BCD错误。
故选：A。
闭合开关两个灯泡都发光，两个灯泡可能是串联，可能是并联，当灯泡串联时，分析各表是什么电表，当灯泡是并联时，分析各表是什么电表。
闭合开关两灯都发光，说明两灯是串联或是并联，假设两灯串联判断各表是什么表，假设两灯并联判断各表是什么表，这是本题的思路。
4.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3)，
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，
则电流表的示数：
Ib=UR2+R3=0.6A×(12Ω+R3)6Ω+R3=0.6A×[(6Ω+R3)+6Ω]6Ω+R3=0.6A+0.6A×6Ω6Ω+R3，
当R3=0时，Ib=0.6A+0.6A×6Ω6Ω=1.2A，
当R3越大时，Ib越接近于0.6A，
所以，根据R3是定值电阻可知：0.6A
由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数，然后结合R3=0、R3越大时得出电流表示数的变化范围，然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的得出电流表示数的变化范围是关键。
5.【答案】C
【解析】解：
A.甲和乙两电热器的额定电压相等，因电热器正常工作时的电压和额定电压相等，所以正常工作时它们两端的电压相等，故A错误；
B.两电热器正常工作时的电压相等，其实际功率等于额定功率，则它们的实际功率不同，由P=UI可知，通过的电流不相等，故B错误；
C.电热器正常工作时的功率和额定功率相等，甲的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较大；因电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过甲电热器做功较快，故C正确；
D.由W=Pt可知，电热器消耗的电能与电功率和通电时间有关，由于不知道通电时间，所以无法比较两电热器消耗电能的关系，故D错误。
故选：C。
(1)电热器正常工作时的电压和额定电压相等；
(2)两个电热器都正常工作时，实际电压和额定电压相等，实际功率和实际功率相等，根据P=UI判定电流的大小；
(3)电功率是表示电流做功快慢的物理量；
(4)由W=Pt可知，电热器消耗的电能与电功率和通电时间有关，据此进行分析。
本题考查了电功率公式和电功公式的应用，要注意用电器正常工作时的实际功率和额定功率相等、实际电压和额定电压相等。
6.【答案】D
【解析】解：灯泡和滑动变阻器是并联的，电流表测量整个电路电流，电压表测量灯泡的电压。
灯泡电阻：RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω
当滑动变阻器向左移动时，电路中最大电流为0.5A，因为要照顾元件中最小的电流值，否则会烧坏最小电流的用电器。
①当滑动变阻器电阻最小时，
电流表示数：0.5A(照顾元件中最小的电流值)
电压表示数为：2.5V(当电流为0.5A时，灯泡正常工作，电压表测量灯泡电压，故电压表示数为2.5V)
此时滑动变阻器电阻：R=U′I=U−ULI=4.5V−2.5V0.5A=4Ω
②当滑动变阻器电阻最大时，
电路电流最小电流表不会被烧坏，电压表示数也变小也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω
电路电流为：
电压表示数为：
滑动变阻器可以取最大值：10Ω。
③综合上面的①②得，
A、电流表的示数变化范围0.3A∼0.5A，故选项错误。
B、灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率：，故选项错误。
C、电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，电路最大功率：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W.故选项错误。
D、滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω--10Ω，故选项正确。
故选：D。
(1)首先判断电路连接，然后判断电流表和电压表测量谁的电流和电压。知道灯泡的电压和电流把灯泡的电阻计算出来。
(2)当滑动变阻器向左移动到最小值时，电路在电阻最小，电流最大，最大电流不能超过各元件中最小的电流值，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值；当滑动变阻器向右移动到最大值时，电路在电阻最大，电流最小，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值。
这是一个类型的习题，对于这种类型习题，不要先着眼于选项，先把滑动变阻器在最小值时电流表、电压表、滑动变阻器最小值计算出来，然后再把滑动变阻器在最大值时电流表、电压表、滑动变阻器最大值计算出来，然后再判断选项。
7.【答案】AC
【解析】解：A、发生触电事故，切断电源是首先要做的。故A正确；
B、湿抹布能导电，所以不能使用湿布擦拭工作的台灯，以防引起触电。故B错误；
C、大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全。故C正确；
D、发现电线绝缘层破损后，导线外露，容易造成漏电，甚至出现触电事故，因此必须用绝缘胶布缠好，防止漏电。故D错误。
故选：AC。
①发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施；
②不能用湿物体接触电器；
③有金属外壳的家用电器，使用时金属外壳要接地；
④导线的绝缘层破损，人体接触时容易引起触电。
此题考查了安全用电的原则，属于用电安全方面的考查，密切联系生活实际，要引起重视。
8.【答案】BD
【解析】解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1=P1U1=3W6V=0.5A，I2=P2U2=6W6V=1A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻分别为：
R1=U1I1=6V0.5A=12Ω，R2=U2I2=6V1A=6Ω；
将两只灯泡L1和L2串联在电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流I=0.5A，故D正确；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V，
则电源电压为9V时，灯泡L1能正常发光，灯泡L2不能正常发光，故A错误；
灯泡L2的实际功率：P2′=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W，故B正确，
两灯串联时，电流相等，由于L1的电阻大于L2的电阻，根据P=I2R可知，L1实际功率大于L2实际功率，所以，两个灯泡都发光时，灯泡L2比灯泡L1暗些，故C错误。
故选：BD。
已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联时，电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压，根据P=I2R求出灯泡L2的实际功率，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗关系。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的。
9.【答案】BCD
【解析】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，
由I=UR可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1…①
当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=U2I2=4V0.2A=20Ω，故D正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源的电压：U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V…②
因电源的电压不变，由①②可得：0.6A×R1=0.2A×R1+4V，
解得：R1=10Ω，电源的电压：U=0.6A×R1=0.6A×10Ω=6V，故A错误；
电路消耗的最大功率：
P1=UI1=6V×0.6A=3.6W，故B正确。
R1消耗的最小功率：
P1=I22R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故C正确。
故选：BCD。
由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压，利用电功率公式求出电路消耗的最大和R1最小功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
10.【答案】80 20 空气
【解析】解：单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min=40r/s，因一个工作循环中飞轮转2圈，活塞往复2次，完成4个冲程，对外做功1次，所以每秒内完成80个冲程，做功20次，活塞往复运动40次；
它在吸气冲程吸入的物质为空气。
故答案为：80；20；空气。
(1)要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
(2)柴油机和汽油机不同，它在吸气冲程吸入气缸的只有空气。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
11.【答案】正极到负极 相反
【解析】解：在闭合电路的电源外部，电流的方向是从正极流向负极；正电荷定向移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
故答案为：正极到负极；相反。
(1)电荷的定向移动形成电流。
(2)正电荷定向移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
(3)在电源的外部，电流的方向是从正极流向负极。
明确形成电流的条件和电流方向的规定，是解答此题的关键。
12.【答案】3； 0.6
【解析】解：(1)闭合开关S，三个电阻并联，电压表测电源电压，故电压表示数为3V；
(2)电流表测R2、R3并联的总电流，R2、R3阻值均为10Ω，故两电阻并联的电阻为：
R23=10Ω2=5Ω，
由欧姆定律，得电流表的示数：
I=UR23=3V5Ω=0.6A。
故答案为：3；0.6。
(1)闭合开关S，三个电阻并联，电压表测电源电压，据此确定电压表示数；
(2)电流表测R2、R3并联的总电流，由等值电阻并联的规律得出两电阻并联的电阻R23，由欧姆定律得出电流表的示数。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
13.【答案】不变 不变 变小
【解析】解：
由图知，灯与变阻器串联，电压表测滑片右侧电阻丝的电压，电流表测电路中的电流；因电压表接在滑片上(电压表可看作断路)，故电流经变阻器的全部电阻后，再经灯、电流表回到电源负极，即当滑动变阻器的滑片P由左向右滑动，电路中的电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变；
电路中的电流不变，滑片P由左向右滑动，P以右电阻丝的阻值变小，由U=IR可知，电压表示数变小；
通过灯泡的电流不变，则根据P=I2R可知灯泡的功率不变，亮度不变。
故答案为：不变；不变；变小。
(1)分析电路的连接及电压表测量的电压和电流表测量的电流；
(2)根据欧姆定律分析滑片P由左向右滑动电流表、电压表示数的变化，根据P=I2R判定灯泡亮度的变化。
本题考查串联的规律及欧姆定律、电功率公式的运用，关键是滑片移动时滑动变阻器接入电路电阻的变化。
14.【答案】31.52：1 1：1
【解析】解：当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，则L1两端的电压为U1=3V；
当S1断开、S2闭合时，两灯泡仍然串联，电压表测电源电压U=4.5V，
因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以，L2两端的电压为：U2=U−U1=4.5V−3V=1.5V；
因串联电路中电流处处相等，
所以，两灯泡电流的比为：I1：I2=1：1。
根据R=UI可知，两灯泡电阻的比值：
R1：R2=U1：U2=3V：1.5V=2：1。
故答案为：3；1.5；2：1；1：1。
当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，据此可知灯L1两端的电压；
当S1断开、S2闭合时，两灯泡仍然串联，电压表测电源电压，根据串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和可知L2两端的电压；
所以，L2两端的电压为：U2=U−U1=4.5V−3V=1.5V；
根据串联电路中电流处处相等可得出通过两灯泡电流的比；
根据R=UI可求出两灯泡电阻的比值。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律等知识，属于基础知识的考查，比较简单。
15.【答案】4 1320
【解析】解：(1)由P=UI得
通过电暖器的电流：I=PU=880W220V=4A；
(2)3000r/kW⋅h表示电暖器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘的转数3000r，
由P=Wt可得
电暖器单独正常工作30min消耗的电能：W=Pt=0.88kW×0.5h=0.44kW⋅h，
电能表转盘转过的转数：n=3000r/kW⋅h×0.44kW⋅h=1320r。
故答案为：4；1320。
(1)利用P=UI公式变形求电暖器正常工作通过的电流；
(2)3000r/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘的转3000r；根据P=Wt公式变形求出电暖器单独工作30min消耗的电能，进而求出电能表转盘的转数。
本题考查了电流、电能表转数的计算，明确电能表参数的含义是关键，要注意单位的换算。
16.【答案】笔尖属体 有
【解析】解：试电笔的正确使用方法是，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，
当笔尖接触火线时，电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路。这一过程中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过。
故答案为：笔尖属体；有。
使用试电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体；人体会成为电路的一部分，从而可以使氖管发光。
此题考查对试电笔正确使用方法和工作过程的了解，要牢记。
17.【答案】解：(1)由P=UI可得，电热水壶正常工作时的电流：
I=PU=1100W220V=5A。
(2)水从20℃加热到100℃吸收的热量：
。
(3)电热壶正常工作时的功率为1100W，正常工作10min将水烧开，
由P=Wt可得，
电热水壶消耗的电能：W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J，
电热水壶的效率：
。
答：(1)该电热水壶正常工作时的电流为5A；
(2)将1.5kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量为5.04×105J；
(3)该电热水壶的效率为76.4%。
【解析】(1)由电热水壶的铭牌可知，额定电压是220V，额定功率是1100W.根据P=UI变形可求出正常工作电流；
(2)有水的质量1.5kg、初温20℃、末温100℃、水的比热容，根据可求出水吸收的热量。
(3)根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能；根据求出电热水壶的效率。
本题考查了电功和电功率的计算，热量的计算，都是比较基本的运算，比较简单，只要细心解答不难。
18.【答案】解：(1)由电路图知，R1与R2串联再与电风扇并联在220V电源上，
烤薯条时，滑动变阻器R2连入阻值为零，闭合定时开关并设定时间为6min，同时温控开关闭合5min后断开1min，
即R1的通电时间：t1=5min=300s，
由并联电路的电压特点和Q=W=U2Rt可得，
R1产生热量：Q1=W1=U2R1t1=(220V)250Ω×300s=2.904×105J；
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V，
此时R1两端电压：U1=U−U2=220V−20V=200V，
所以电热丝支路电流：I=I1=U1R1=200V50Ω=4A，
电热丝支路消耗的电功率，
电路的总功率：。
答：(1)烤薯条过程中R1产生2.904×105J焦耳的电热；
(2)当定时开关、温控开关均闭合，调节滑动变阻器R2的阻值，使R2两端电压为20V，电路的总功率是924W。
【解析】(1)由电路图知，R1与R2串联再与电风扇并联，由题知，烤薯条时，R2连入阻值为0，先计算R1的通电时间，由并联电路特点和Q=W=U2Rt计算R1产生热量；
(2)由串联电路特点和欧姆定律先计算通过两电热丝支路的电流，再由P=UI计算电热丝的功率，从而计算电路的总功率。
本题以“无油空气炸锅”为情景考查了串联、并联电路特点、欧姆定律、电功率以及电热公式的应用，正确分析电路的连接方式、熟练应用公式是关键。
19.【答案】ABD
【解析】解：
A、当活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，因此棉花燃烧起来，故A正确；
B、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、两个表面光滑的铅块相互压紧后，能悬挂若干钩码而不分开，是引力发挥了主要作用，故C错误；
D、瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，出现“白气”，内能转化为机械能，故D正确。
故选：ABD。
(1)做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高；
(2)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
(3)物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力；
(4)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。
本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解，培养应用知识解决实际问题的能力。
20.【答案】电流 d
【解析】解：(1)由图甲可知，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系；
(2)乙图中，右侧U形管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。
故答案为：(1)电流；(2)d。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；
(1)探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；
(2)探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变。
此题考查了电流产生热量影响因素的探究过程，注意控制变量法和转换法在实验中的应用。
21.【答案】(1)电流表示数；(2)AB；(3)材料；(4)电流表换用小量程。
【解析】解：
(1)在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法。
(2)要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知，A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同，将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此可知：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关；
(4)由图2所示电流表可知，电流表指针偏转过小，电流表读数误差较大，会增大实验误差；解决这一问题的措施是电流表换用小量程，可以减小读数误差，从而减小实验误差。
故答案为：(1)电流表示数；(2)AB；(3)材料；(4)电流表换用小量程。
(1)电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)(3)根据控制变量法的要求，根据实验目的或实验现象分析答题；
(4)用电流表测电路电流时，要选择合适的量程，量程过大，会使读数误差增大。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
22.【答案】R的阻值不随温度的变化而变化 可多次测量得出普遍性的结论 B0.52.5VI−0.5A
【解析】解：(1)灯的电阻随温度的变化而变化，研究探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，由甲电路改进为乙电路的好处是R的阻值不随温度的变化而变化；
研究探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，故由乙电路改进为丙电路的好处是可多次测量得出普遍性的结论；
(2)电压表与灯并联，如下所示：
(3)根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数不变；
(4)操作步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为I1=2.5V5Ω=0.5A。
②断开开关S1，闭合开关S、S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。
③在②中，电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流：
IL=I−0.5A，
小灯泡正常发光时的电阻为：
RL=ULIL=2.5VI−0.5A。
故答案为：(1)R的阻值不随温度的变化而变化；可多次测量得出普遍性的结论；(2)如上所示；(3)B；(4)①0.5；③2.5VI−0.5A。
(1)研究探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，据此分析；
研究探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，据此分析；
(2)根据电压表的使用规则连接电路；
(3)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
(4)要测小灯泡正常发光时的电阻，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I1=2.5V5Ω=0.5A时，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据欧姆定律表示出小灯泡正常发光时的电阻。
本题探究电流与电压的关系，考查控制变量法和归纳法的运用、电路连接、注意事项、故障分析、操作过程和对实验的要求，同时考查了设计方案测小灯泡正常发光电阻的能力，难度较大。
23.【答案】D0.9左 电压表并联在滑动变阻器两端
【解析】解：(1)灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路或电路的总电阻很大，电压表有示，说明电压表与电源连通，则可能与电压表并联的灯泡断路而导致电压表串联在电路中，故D正确；
(2)根据图2电流表量程0−0.6A，分度值0.02A，电流表示数为0.3A，灯泡此时功率，P=UI=3.0V×0.3A=0.9W；
要测量灯泡额定功率，电压表示数变大到3.8V，根据串联分压，滑动变阻器电压变小，滑动变阻器电阻变小，所以滑片应向左端移动；
(3)在移动滑片时，灯泡逐渐变亮(灯两端的电压增大)，而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
故答案为：(1)D；(2)0.9；左；(3)电压表并联在滑动变阻器两端。
(1)灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则可能与电压表并联的电路断路；
(2)根据图2读出电流表示数，根据P=UI计算此时电功率；
要测量灯泡额定功率，电压表示数要变小，根据串联分压，滑动变阻器电压变大，滑动变阻器电阻变大；
(3)在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮(电路中电流变大)，而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
本题测定小灯泡功率，考查故障分析、常见错误的分析、操作过程、电功率的计算等知识，难度中等。
24.【答案】闭合 闭合
【解析】解；(1)闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时，读出电压表的示数为U1；R0和Rx的串联接入电路中；电压表测量的是Rx两端的电压，即Rx两端的电压为U1；
(2)闭合开关S、闭合开关S1、闭合开关S2时，读出电压表的示数为U2；R0短路，为Rx的简单电路，电压表测电源电压；
(3)由串联电路电压的规律，R0的电压为：U=U2−U1，在第(1)步骤中，根据串联电路的分压规律可知：U1Rx=U2−U1R0，则Rx=U1U2−U1R0。
故答案为：(2)闭合；闭合。
分析闭合开关S、闭合开关S1、断开开关S2时电路连接及电压表测量的电压，若通过开关转换能测量出电源电压，由串联电路的规律及分压原理即可得出待测电阻的表达式。
本题考查设计电路测量待测电阻的方案，有一定难度。
25.【答案】热 小 L2 0.102
【解析】解：(1)并联电路各支路电压相等，根据P=U2R知，则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小。
在材料、长度、温度相同时，横截面积越小，电阻越大，因此若两灯泡灯丝材料、长度都相同，则L2的灯丝更细。
(2)首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
(3)用LED比相同照明效果的白炽灯节约的电能：
△W=△Pt=(0.04kW−0.006kW)×3h=0.102kW⋅h。
故答案为：(1)小；L2；(2)见上图；(3)0.102。
(1)影响电阻大小的因素为材料、长度、温度和横截面积，在材料、长度、温度相同时，横截面积越小，电阻越大。
(2)灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
(3)分别求得白炽灯照明3小时和LED灯消耗的电能，然后可知节约的电能。
本题探究并联电路中的电流关系，考查电路连接、电功与电能的计算及影响电阻大小的因素等，是一道综合性较强的题目。
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