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辽宁省沈阳市浑南区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份辽宁省沈阳市浑南区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)，共30页。试卷主要包含了选择题注意，填空题，计算题，实验，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
辽宁省沈阳市浑南区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）
一、选择题（共21分。其中1～6小题为单选题，每小题2分。第7～9小题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）注意：第1～6小题中每题只有一个选项正确
1．下列数据最接近实际的是（ ）
A．一般分子的直径约为0.1μm
B．汽油机的效率约为45%
C．液晶电视机的电功率约为100W
D．家用电冰箱工作时的电流约为0.2A
2．下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．任何机械的效率都低于100%，是因为能量在转化过程中总量会减少
B．太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能
C．水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能
D．汽油机在做功冲程中将绝大部分内能转化为机械能，从而获得动力
3．小王想知道家里电暖气的实际功率是多少，如图所示为他家的电能表，他将家里其他用电器都关闭，只让电暖气单独工作了12min，发现电能表转盘转了600转，下列说法正确的是（ ）
A．此电能表转盘每小时转2500转
B．该电暖气的实际功率是1200W
C．此电能表所在电路的最大电功率为2200W
D．从安装到现在小王家总共用电18235kW•h
4．有关绝缘体、导体、超导体、半导体，下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电
B．导体的电阻大小是由它两端的电压和通过它的电流共同决定的
C．用超导材料制作白炽灯灯丝，白炽灯发光会更亮
D．数码相机中的图像传感器是用半导体材料制成的
5．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）\
A．电流表示数不变，灯泡亮度不变
B．电压表示数变大，灯泡变暗
C．电流表示数变大，灯泡变亮
D．电压表与电流表示数之比变大
6．如图所示为某工厂设计的一种高、中、低三挡电火锅的电路图，S1为总开关，旋钮开关S2的金属片可分别拨至a、b、c处，电热丝R1、R2的规格相同且阻值不变，b为电热丝R1的中点。若该电火锅的高温挡为1200W，则低温挡和中温挡分别为（ ）
A．600W，800W B．400W，800W C．400W，900W D．600W，900W
（多选）7．（3分）如图所示为汽油机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、甲、乙、丙
B．飞轮转速1800r/min，则该汽油机1s内完成60个冲程
C．飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁
D．汽油机吸气冲程吸入的是空气
（多选）8．（3分）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，滑动变阻器R标有“50Ω，1A”的字样。闭合开关S后，当滑片P从右向左移动的过程中，根据获得数据画出小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器在实验中的调节范围是0Ω﹣35Ω
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为0.875W
C．在滑片从右向左移动的过程中，小灯泡的电阻逐渐变大
D．电路中最大总功率为0.96W
（多选）9．（3分）有关生活用电，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”，可能是电路中发生了短路
B．当家里正在工作的用电器发生短路，会烧坏该用电器
C．用试电笔辨别零、火线时，手一定不要碰到笔上的任何金属部分
D．三脚插头的最长脚的作用是将用电器外壳与大地相连
二、填空题（每空1分，共18分）
10．核酸检测点要定期喷洒消毒水，我们能闻到消毒水的味道，这是 现象，检测工作人员用透明胶带将手套与袖口粘起来，这是利用了分子间存在 。
11．验电器的制成原理是 ，如图甲所示，验电器A带正电，B不带电，现用一带绝缘柄的金属棒将A、B两验电器的金属球连在一起，发现验电器A的箔片张角变小，B的箔片出现张角，此过程中电荷定向移动的方向是 （选填“从A向B”或“从B向A”）。
12．（3分）如图所示，若使L1、L2并联，则需闭合 ；若使L1、L2串联，则需闭合 ，此时如果L1断路，则电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．如图甲所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，电压表示数为6V，则通过R1的电流为 A，R2的电阻为 Ω。
14．如图所示，甲、乙是测量电压或电流的仪表；当S闭合后，为了使小灯泡并联，且L1和L2都能发光．则甲是 表，乙是 表．
15．如图甲所示，一个人站在地上不小心单手接触了火线，此时空气开关 （选填“会”或“不会”）跳闸；如图乙所示，如果人站在干木凳上单手接触火线，此时另一个人站在地上正确使用试电笔接触木凳上的人，试电笔氖管 （选填“会”或“不会”）发光。
16．如图电路中，电源电压为9V，在a、b间接入“6V，3W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 Ω；断开开关取下灯L1，在a、b间接入“6V，6W”的灯L2，闭合开关，想使L2正常发光，则滑片P应该向 移动。
17．（3分）如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图象，分析图象可知，RA RB（选填“＞”“＝”或“＜”）；若将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端，则电路中的总电流为 A；若将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端，则5min内电流通过两电阻产生的总热量为 J。
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位）
18．（8分）如图为苏泊尔喷淋式煮茶器及其铭牌，请解答下列问题。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
产品型号
SW﹣10C01
额定电压/频率
220V 50Hz
额定功率
1000W
额定容量
1.2L
加热方式
底盘加热
（1）煮茶器正常工作时发热体的电阻是多少？
（2）将20℃的水加到额定容量，把这些水加热到70℃，需让煮茶器正常工作5min，则这段时间内煮茶器消耗的电能是多少？
（3）煮茶器的效率是多少？
19．（10分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V，3W”字样，当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A；再闭合S1时，电流表A的示数为0.6A。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R1的阻值；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，若使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值。
四、实验、作图题（共22分，每空1分，第22题图2分）
20．（4分）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，应该选择乙、丙两图进行实验，仔细观察所选的实验装置图，你会发现实验中存在一个问题是水和煤油的 不同；更正错误后进行实验，发现煤油的温度升高得快，则 吸热能力强。
21．（5分）小王在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关、导线若干。
（1）如图甲所示是小王连接的电路，器材完好，且连线结实。闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 ，电压表的示数 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）小李在一旁观察后指出小王连接的电路有误。请你在图甲中连接错误的一根导线打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）问题解决后，他们开始实验，并根据得出的数据绘制出的图象如图乙，分析图象可知，想完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
22．（4分）如图是小王探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）甲装置是研究电流通过导体时产生的热量与 的关系。
（2）做完甲实验后，小王又连接了乙装置继续进行实验，经分析可知R2的电阻为 Ω，通过该实验可得：当 和通电时间一定时， 越大，电流通过导体时产生的热量越多。
23．（6分）如图所示，小王在做“测量小灯泡额定电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）请你帮助小王将实验电路连接正确，要求滑片向右滑动时灯泡两端电压变大。
（2）正确连接电路后，小王闭合开关，发现小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，则小王在进行实验时存在的问题是 。
（3）纠正错误后开始实验，当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V，要测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑片适当向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）通过实验数据绘制出小灯泡的U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
24．小王想测Rx的阻值，但身边只有一个电压表，一个电压未知的电源，一个阻值为R0的定值电阻，一个开关及若干导线，于是他设计了如图所示的电路。请将下列实验步骤填写完整：
（1）断开开关，读出电压表示数U；
（2） ；
（3）表达式Rx＝ 。（用已知量和所测物理量符号表示）
五、综合应用题（6分，每空1分，作图1分）
25．（7分）家用电热油汀取暖器，又叫充油取暖器，是近年来很流行的一种安全可靠的空间加热器，它主要由密封式电热元件（内部有电热丝）、金属散热管、铁散热片、控温元件、电源开关、指示灯等组成。这种取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。当接通电源后，电热管周围的导热油被加热并上升到腔体上部，沿散热管或散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境。被空气冷却的导热油下降到电热管周围又被加热，开始新的循环。这种取暖器一般都装有双金属片，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源。
（1）电热油汀取暖器工作的过程中主要将 能转化为 能。
（2）电热油汀取暖器内部的电热丝很热但与它串联的导线却不怎么热，这是由于电热丝的电阻较 ，另外电热丝的熔点要 。（第一空选填“大”或“小”，第二空选填“高”或“低”）
（3）双金属片的原理如图甲所示，它由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，它与固定触点构成温控开关，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片右端由于受热向上弯曲，使电路断开，停止加热。下表是铜和铁受热膨胀的实验数据，则图中双金属片下部的材料是 。
实验序号
材料
升高温度/℃
原长/m
膨胀的长度/m
1
铜
20
1.0
0.28
2
铁
20
1.0
0.19
（4）如图乙所示为取暖器用的插线板。在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，请在图丙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
参考答案与试题解析
一、选择题（共21分。其中1～6小题为单选题，每小题2分。第7～9小题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）注意：第1～6小题中每题只有一个选项正确
1．下列数据最接近实际的是（ ）
A．一般分子的直径约为0.1μm
B．汽油机的效率约为45%
C．液晶电视机的电功率约为100W
D．家用电冰箱工作时的电流约为0.2A
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个
【解答】解：A、分子的直径非常小，一般在0.1nm＝10﹣4μm左右，故A不符合实际；
B、普通四冲程汽油机的效率约为30%，故B不符合实际；
C、液晶电视机的电功率约为100W，故C符合实际；
D、家用电冰箱正常工作时的功率约为200W，正常发光时的电流大约为I＝＝≈0.9A，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对生活中一些常见物理量的估测能力，体现了物理和生活的紧密联系。这就告诉我们学习物理，不能只看课本，平时要多观察生活，将所学知识与生活联系起来。
2．下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．任何机械的效率都低于100%，是因为能量在转化过程中总量会减少
B．太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能
C．水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能
D．汽油机在做功冲程中将绝大部分内能转化为机械能，从而获得动力
【分析】A、任何机械的效率都低于100%，是因为在利用机械做功的过程，总会有额外功的产生，因此效率不会达到100%，能量在转化过程中都遵守能量守恒定律，所以总量不会减少；
B、太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，然后通过蓄电池存储起来，蓄电池将电能存储的过程是将电能转化为化学能；
C、水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能；
D、汽油机的效率只有20%～30%，所以在做功冲程中将很少一部分内能转化为机械能，获得动力。
【解答】解：A、能量在转化过程中都遵守能量守恒定律，所以总量不会减少，故A错误；
B、太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，故B错误；
C、水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能，故C正确；
D、汽油机的效率只有20%～30%，所以在做功冲程中将很少一部分内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
【点评】本题考查了能量守恒定律、能量的转化。难度较小，属于基础性题目。
3．小王想知道家里电暖气的实际功率是多少，如图所示为他家的电能表，他将家里其他用电器都关闭，只让电暖气单独工作了12min，发现电能表转盘转了600转，下列说法正确的是（ ）
A．此电能表转盘每小时转2500转
B．该电暖气的实际功率是1200W
C．此电能表所在电路的最大电功率为2200W
D．从安装到现在小王家总共用电18235kW•h
【分析】（1）“2500r/kW•h”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转过2500r；
（2）先根据“2500r/kW•h”的含义求出电能表转盘转了600r消耗的电能，再根据P＝求出电暖气的实际功率；
（3）据表盘的参数可知电能表平时工作允许通过的最大电流为40A，工作电压为220V，利用P＝UI求电能表所在电路的最大电功率；
（4）电能表读数时，最后一位是小数位，单位是kW•h。
【解答】解：A、2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转过2500转，故A错误；
B、电暖气单独工作的时间t＝12min＝h，
因2500r/kW•h表示转盘每转1圈，电路中消耗kW•h的电能，
所以，电能表转盘转了600r，电暖气消耗的电能：W＝600×kW•h＝kW•h，
电暖气的实际功率为：P＝＝＝1.2kW＝1200W，故B正确；
C、电能表表盘上的10（40）A，10A指的是标定电流，40A指的是平时工作允许通过的最大电流，
则此电能表所在电路的最大电功率P最大＝UI最大＝220V×40A＝8800W，故C错误；
D、电能表示数的最后一位是小数位，由图可知从安装到现在小王家总共用电为1823.5kW•h，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电能、电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。
4．有关绝缘体、导体、超导体、半导体，下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电
B．导体的电阻大小是由它两端的电压和通过它的电流共同决定的
C．用超导材料制作白炽灯灯丝，白炽灯发光会更亮
D．数码相机中的图像传感器是用半导体材料制成的
【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）导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关；
（3）超导体的电阻为零；
（4）图像传感器使用的主要是半导体材料。
【解答】解：A、绝缘体不容易导电，故A错误；
B、导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故B错误；
C、白炽灯是利用电流的热效应制成的，灯丝不能用超导体制成，因为超导体电阻为零，产生的热量为零，不能发光，故C错误；
D、数码相机中的图像传感器使用的主要是半导体材料，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查绝缘体的特点、电阻的特点及半导体的应用等知识，体现物理知识与生活的密切联系。
5．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）\
A．电流表示数不变，灯泡亮度不变
B．电压表示数变大，灯泡变暗
C．电流表示数变大，灯泡变亮
D．电压表与电流表示数之比变大
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知滑片移动时电路中电流的变化，根据P＝I2R可知滑片移动时灯泡实际功率的变化，进一步可知灯泡亮暗的变化；根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻丝的变化，根据欧姆定律可知滑片左侧部分电阻丝两端的电压变化，进一步可知电压表示数的变化；根据电压表示数和电流表示数的变化判定电压表与电流表示数之比的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝I2R可知，滑片移动时，灯泡的实际功率不变，亮暗不变；
当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑片右侧部分电阻丝的阻值变小，由U＝IR可知，滑片左侧部分电阻丝两端的电压变小，即电压表的示数变小；
电压表示数变小，电流表示数不变，则电压表与电流表示数之比变小；
综上所述，A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律和电功率公式的应用，会根据电压表内阻的特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变且电压表示数变化是关键。
6．如图所示为某工厂设计的一种高、中、低三挡电火锅的电路图，S1为总开关，旋钮开关S2的金属片可分别拨至a、b、c处，电热丝R1、R2的规格相同且阻值不变，b为电热丝R1的中点。若该电火锅的高温挡为1200W，则低温挡和中温挡分别为（ ）
A．600W，800W B．400W，800W C．400W，900W D．600W，900W
【分析】电源电压一定，由P＝可知，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小，据此分析电路中金属片M拨至不同位置时电路中电阻的关系，然后判断得出答案。
【解答】解：由P＝可知，在U一定时，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小；
由图示电路图可知，S2接a时两电阻丝串联，总电阻最大，电功率最小，电火锅处于低温挡；
当S2接c时，只有电阻丝R2接入电路，总电阻最小，电路电功率最大，电火锅处于高温挡；
当S2接b时，电阻丝R2与R1的右半部分接入电路，电火锅处于中温挡。
所以，这只电饭锅的低温挡、中温挡、高温挡应分别将金属片拨至a、b、c。
设R1、R2阻值均为R，
已知该电火锅的高温挡为1200W，也就是高温挡为P高＝＝＝1200W；
则低温挡为P低＝＝＝P高＝×1200W＝600W；
中温挡为P中＝＝＝P高＝×1200W＝800W。
故选：A。
【点评】本题考查了用电器挡位的判断及电功率的计算，利用P＝把比较功率大小的问题转化为比较电阻大小问题是关键。
（多选）7．（3分）如图所示为汽油机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、甲、乙、丙
B．飞轮转速1800r/min，则该汽油机1s内完成60个冲程
C．飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁
D．汽油机吸气冲程吸入的是空气
【分析】（1）汽油机的四个冲程在一个工作循环中工作过程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程；
（2）一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成；
（3）汽油机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动2周，做功一次；
（4）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体。
【解答】解：A、甲图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
乙图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；
丁图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；
所以正确的排序是丁、甲、乙、丙，故A正确；
B、四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮1s转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转30圈，共15个工作循环，共60个冲程，共做功15次，故B正确；
C、内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁，故C正确；
D、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选：ABC。
【点评】本题综合考查内燃机的工作过程及能量转化等知识，综合性较强；知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。
（多选）8．（3分）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，滑动变阻器R标有“50Ω，1A”的字样。闭合开关S后，当滑片P从右向左移动的过程中，根据获得数据画出小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器在实验中的调节范围是0Ω﹣35Ω
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为0.875W
C．在滑片从右向左移动的过程中，小灯泡的电阻逐渐变大
D．电路中最大总功率为0.96W
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由图乙可知小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据P＝UI计算电路的最大总功率；
根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值，
根据P＝UI计算小灯泡正常发光时滑动变阻器的电功率；
（2）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，灯泡分得的电压最小，
由图乙可知小灯泡两端的最小电压和此时通过灯泡的电流，根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压，
根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范围；
滑片从右向左移动的过程中，灯泡两端的电压变大，通过灯泡的电流变大，但电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻逐渐变大。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由图乙可知，小灯泡两端的电压UL＝2.5V时（正常发光），通过灯泡的电流IL＝0.25A，
此时通过电路的电流最大，所以电路的最大总功率为：P＝UIL＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝14Ω，
小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为：P′＝URIL＝3.5V×0.25A＝0.875W，故B正确；
（2）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，灯泡分得的电压最小，
由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′＝0.4V时，此时通过灯泡的电流IL′＝0.16A，
此时滑动变阻器两端的电压：UR′＝U﹣UL′＝6V﹣0.4V＝5.6V，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝35Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为14～35Ω，故A错误；
滑片从右向左移动的过程中，灯泡两端的电压变大，通过灯泡的电流变大，但电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻逐渐变大，故C正确。
故选：BC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，从图象中获取有用的信息是关键。
（多选）9．（3分）有关生活用电，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”，可能是电路中发生了短路
B．当家里正在工作的用电器发生短路，会烧坏该用电器
C．用试电笔辨别零、火线时，手一定不要碰到笔上的任何金属部分
D．三脚插头的最长脚的作用是将用电器外壳与大地相连
【分析】（1）家庭电路中，空气开关“跳闸”，说明电路中电流过大；
（2）发生短路时，没有电流流过用电器，不会烧毁用电器；
（3）根据测电笔的使用方法分析；
（4）有金属外壳的家用电器，外壳接地线。
【解答】解：
A、家庭电路中，空气开关“跳闸”，说明电路中电流过大，可能是发生了短路故障，也可能是用电器的总功率过大，故A正确；
B、如果家庭电路中发生短路，则所有用电器都被短路，没有电流流过用电器，所以用电器都不能工作，用电器也不会烧坏，故B错误；
C、使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，若氖管发光，表明检测的是火线，故C错误；
D、三脚插头的最长脚是与用电器金属外壳相连，是为了防止金属外壳漏电时触电事故的发生，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。
二、填空题（每空1分，共18分）
10．核酸检测点要定期喷洒消毒水，我们能闻到消毒水的味道，这是 扩散 现象，检测工作人员用透明胶带将手套与袖口粘起来，这是利用了分子间存在 引力 。
【分析】物质是由分子组成的，分子不停地做无规则运动，分子间存在相互作用的引力与斥力。
【解答】解：核酸检测点要定期喷洒消毒水，我们能闻到消毒水的味道，属于扩散现象；
检测工作人员用透明胶带将手套与袖口粘起来，由于分子间相互作用的引力。
故答案为：扩散；引力。
【点评】本题主要考查学生对分子运动和分子间的作用力的了解和掌握，是一道基础题。
11．验电器的制成原理是 同种电荷互相排斥 ，如图甲所示，验电器A带正电，B不带电，现用一带绝缘柄的金属棒将A、B两验电器的金属球连在一起，发现验电器A的箔片张角变小，B的箔片出现张角，此过程中电荷定向移动的方向是 从B向A （选填“从A向B”或“从B向A”）。
【分析】（1）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（2）金属导电靠的是自由电子。
【解答】解：验电器的制成原理是同种电荷互相排斥，验电器A带正电，B不带电，现用一带绝缘柄的金属棒将A、B两验电器的金属球连在一起，发现验电器A的箔片张角变小，B的箔片出现张角，此过程中发生定向移动的是负电荷，负电荷定向移动的方向是从B向A。
故答案为：同种电荷互相排斥；从B向A。
【点评】此题考查了验电器的原理、电流的方向，属基础题目。
12．（3分）如图所示，若使L1、L2并联，则需闭合 S1、S3 ；若使L1、L2串联，则需闭合 S2 ，此时如果L1断路，则电压表示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】根据串联时电流路径只有一条，而并联时电流路径有多条分析。在串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。
【解答】解：若使L1、L2并联，则电路中电流的路径有两条，分别经过两个灯泡，需闭合S1、S3；若使L1、L2串联，电流的路径只有一条，需闭合S2；此时电压表测量的是灯泡L1两端的电压，此时如果L1断路，则电压表测量的是电源电压，根据串联电路的电压规律可知，电压表示数变大。
故答案为：S1、S3；S2；变大。
【点评】本题考查了电压表的使用、电路的连接方式，属于基础题。
13．如图甲所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，电压表示数为6V，则通过R1的电流为 1 A，R2的电阻为 12 Ω。
【分析】闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
根据并联电路电流规律可知电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，
根据并联电路电流规律计算通过R1的电流；根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算R2的电阻。
【解答】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，即通过R2的电流为0.5A，
则通过R1的电流为：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.5A＝1A；
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得R2的电阻为：R2＝＝＝12Ω。
故答案为：1；12。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。
14．如图所示，甲、乙是测量电压或电流的仪表；当S闭合后，为了使小灯泡并联，且L1和L2都能发光．则甲是 电压 表，乙是 电流 表．
【分析】（1）电流表相当于导线，应串联使用；电压表相当于开路，应并联使用；
（2）闭合开关S后，若两灯都能发光，两灯所在电路均为通路，电路既不能断路，又不能短路；逐一分析各选项，然后做出判断．
【解答】解：读图可知，闭合开关，若要使两灯并联，则下端的乙圈中必须是电流表，这样电流才会有两条路径，分别经过两个灯泡．同时甲圈中必须是电压表，这样才能保证电路不会出现短路，故甲是电压表，乙是电流表．
故答案为：电压；电流．
【点评】解答本题需要掌握：电压表和电流表的正确使用方法、电压表和电流表的在电路中的作用；本题根据电压表和电流表在电路中的作用进行分析更简单些．
15．如图甲所示，一个人站在地上不小心单手接触了火线，此时空气开关 不会 （选填“会”或“不会”）跳闸；如图乙所示，如果人站在干木凳上单手接触火线，此时另一个人站在地上正确使用试电笔接触木凳上的人，试电笔氖管 会 （选填“会”或“不会”）发光。
【分析】当电路中的电流过大时，空气开关会断开电路；
手接触笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光，导线是火线；氖管不发光的是零线。
【解答】解：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，由于电路中的电流没有变大，所以空气开关不会跳闸；
另一个人站在地上正确使用试电笔接触木凳上的人，试电笔通过木凳上的人体接触到火线，所以试电笔氖管会发光。
故答案为：不会；会。
【点评】本题考查了试电笔的使用、安全用电的常识，属于基础题。
16．如图电路中，电源电压为9V，在a、b间接入“6V，3W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 6 Ω；断开开关取下灯L1，在a、b间接入“6V，6W”的灯L2，闭合开关，想使L2正常发光，则滑片P应该向 左 移动。
【分析】在a、b间接入“6V 3W”的灯L1，闭合开关，L1和滑动变阻器串联，调节滑片P使灯L1正常发光，根据P＝UI可知电路中电流，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻；
当断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2时，L2与R串联，
使L2正常发光，需使ab间的电压保持6V不变，根据R＝可知灯L2的电阻小于灯L1的电阻，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，据此判断滑片移动的方向。
【解答】解：在a、b间接入“6V 3W”的灯L1，闭合开关，和滑动变阻器串联；
调节滑片P使灯L1正常发光，根据P＝UI可知电路中电流：I＝＝＝0.5A；
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻：R＝＝＝6Ω；
当断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2时，L2与R串联，
使L2正常发光，需使ab间的电压保持6V不变，根据R＝可知灯L2的电阻小于灯L1的电阻，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应左移。
故答案为：6；左。
【点评】此题考查串联电路特点、欧姆定律、串联分压原理和电功率公式的应用，综合性较强，有一定难度。
17．（3分）如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图象，分析图象可知，RA ＜ RB（选填“＞”“＝”或“＜”）；若将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端，则电路中的总电流为 0.6 A；若将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端，则5min内电流通过两电阻产生的总热量为 3240 J。
【分析】（1）由图像可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，由图像读出任意一组电压和电流，根据欧姆定律求出两电阻的阻值，然后比较两者的大小关系；
（2）将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端时，根据并联电路特点可知A、B两端的电压，由图可知通过A、B的电流，根据并联电路电流的规律算出电路中的总电流；
（3）将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端时，根据Q＝I2Rt＝t算出5min内电流通过两电阻产生的总热量。
【解答】解：（1）由电路图可知，当UA＝UB＝6V时，IA＝0.6A，IB＝0.3A，
由I＝可知，RA的阻值：RA＝＝＝10Ω，
RB的阻值：RB＝＝＝20Ω，
所以，RA＜RB；
（2）将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端，
由并联电路电压的规律知A、B两端的电压都为4V，由图可知IA′＝0.4A，IB′＝0.2A，
根据并联电路干路电流等于各支路电流的和知电路中的总电流为：I＝IA′+IB′＝0.4A+0.2A＝0.6A；
（3）将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻为：R＝RA+RB＝10Ω+20Ω＝30Ω，
5min内电流通过两电阻产生的总热量：Q＝I′2Rt＝t＝×5×60s＝3240J。
故答案为：＜；0.6；3240。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点、欧姆定律的应用以及焦耳定律公式的应用，关键是从图像中判断两电阻为定值电阻且读出一组数据利用欧姆定律求出两电阻的阻值。
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位）
18．（8分）如图为苏泊尔喷淋式煮茶器及其铭牌，请解答下列问题。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
产品型号
SW﹣10C01
额定电压/频率
220V 50Hz
额定功率
1000W
额定容量
1.2L
加热方式
底盘加热
（1）煮茶器正常工作时发热体的电阻是多少？
（2）将20℃的水加到额定容量，把这些水加热到70℃，需让煮茶器正常工作5min，则这段时间内煮茶器消耗的电能是多少？
（3）煮茶器的效率是多少？
【分析】（1）根据P＝求出煮茶器正常工作时发热体的电阻；
（2）利用P＝求出这段时间内煮茶器消耗的电能；
（3）利用密度公式求出水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用效率公式求出煮茶器的效率。
【解答】解：（1）由铭牌参数可知，煮茶器的额定功率P＝1000W，
由P＝可知，煮茶器正常工作时发热体的电阻：R＝＝＝48.4Ω；
（2）由P＝可知，这段时间内煮茶器消耗的电能：W＝Pt＝1000W×5×60s＝3×105J；
（3）煮茶器内水的体积V＝1.2L＝1.2dm3＝1.2×10﹣3m3，
由ρ＝可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3＝1.2kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（70℃﹣20℃）＝2.52×105J，
煮茶器的效率：η＝×100%＝×100%＝84%。
答：（1）煮茶器正常工作时发热体的电阻是48.4Ω；
（2）这段时间内煮茶器消耗的电能是3×105J；
（3）煮茶器的效率是84%。
【点评】本题是一道电热综合题，主要考查电功率公式、密度公式、吸热公式以及效率公式的应用，难度不大。
19．（10分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V，3W”字样，当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A；再闭合S1时，电流表A的示数为0.6A。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R1的阻值；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，若使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值。
【分析】（1）当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电路为滑动变阻器的简单电路，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，
电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值；
（2）再闭合S1时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律计算通过定值电阻的电流，
根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算定值电阻的阻值；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，灯泡正常发光时灯泡两端的电压等于额定电压6V，
根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压，根据I＝计算灯泡正常发光时通过灯泡的电流，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解：（1）当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电路为滑动变阻器的简单电路，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，
电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω；
（2）再闭合S1时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，电流表A的示数为0.6A，则通过定值电阻的电流：I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值：R1＝＝＝40Ω；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，灯泡正常发光时灯泡两端的电压等于额定电压6V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，
灯泡正常发光时通过灯泡的电流为：IL＝＝＝0.5A，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值：R2′＝＝＝4Ω。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（2）R1的阻值为40Ω；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，若使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为4Ω。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
四、实验、作图题（共22分，每空1分，第22题图2分）
20．（4分）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 甲、乙 两图进行实验，通过比较 升高的温度 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，应该选择乙、丙两图进行实验，仔细观察所选的实验装置图，你会发现实验中存在一个问题是水和煤油的 质量 不同；更正错误后进行实验，发现煤油的温度升高得快，则 水 吸热能力强。
【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少；
而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（2）比较不同物质的吸热本领，应该在保证吸收热量相同时，选择不同种类的液体，同时要保持烧杯中液体的质量相同；相同质量的不同物质，在吸收相同的热量时，温度升高少的，比热容大、吸热能力强。
【解答】解：（1）为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验。
加热的是同种液体，质量也相等，升高的温度多的、吸收的热量多，燃料燃烧放出的热量多，而燃料的质量相等，由q＝可知燃料的热值大，通过比较升高的温度来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，用同样的燃料燃烧加热不同的液体，应该选择乙、丙两图进行实验；
加热时，水和煤油的质量要相等，而图中水和煤油的体积相等、密度不同，质量不相等；
用同样的燃料燃烧加热水、煤油，加热时间相同，吸收的热量相同，煤油的温度升高得快，由c＝可知，煤油的比热容小、吸热能力弱，水的吸热能力强。
故答案为：（1）甲、乙；升高的温度；（2）质量；水。
【点评】本题涉及到“比较不同燃料的热值”、“比较不同物质的吸热能力”两个实验，利用好转换法和控制变量法是关键。
21．（5分）小王在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关、导线若干。
（1）如图甲所示是小王连接的电路，器材完好，且连线结实。闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 不变 ，电压表的示数 不变 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）小李在一旁观察后指出小王连接的电路有误。请你在图甲中连接错误的一根导线打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）问题解决后，他们开始实验，并根据得出的数据绘制出的图象如图乙，分析图象可知，想完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 10 Ω。
【分析】（1）在图甲中，滑动变阻器与电压表串联了，这会导致移动滑片时，电流表和电压表的示数都不变。
（2）滑动变阻器要与电阻串联，电压表并联在电阻两端，据此连接电路。
（3）根据串联分压规律，当定值电阻的阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值也最大；根据定值电阻最大时的电阻和电流，由欧姆定律得到定值电阻两端的电压；再利用串联电路电压的规律得到滑动变阻器两端的电压，再用欧姆定律得到滑动变阻器接入电路的最大电阻。
【解答】解：（1）在图甲中，滑动变阻器与电压表串联了，这导致滑动变阻器不能改变接入电路的电阻。闭合开关，移动滑片时，电路的电流不变，电流表示数不变；滑动变阻器与电压表串联，电压表内部电阻很大，相当于断路，故滑动变阻器仅等同于一根导线，电压表测量灯泡两端电压，此时灯泡两端电压即为电源电压，故移动滑片时，电压表示数不变。
（2）滑动变阻器要与电阻串联，电压表并联在电阻两端，据此连接电路，完整电路如下图所示：
。
（3）根据串联分压规律，当定值电阻的阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值也最大；电源电压U＝3V，由图乙知定值电阻最大阻值R1＝20Ω时，电路电流I＝0.1A，定值电阻两端电压U1＝IR1＝0.1A×20Ω＝2V；滑动变阻器两端电压U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V；滑动变阻器接入电路的最大阻值R2＝＝10Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω。
故答案为：（1）不变；不变；（2）见解答图；（3）10Ω。
【点评】本题考查了“探究电流与电阻的关系”实验，要掌握电路的连接、电路故障的分析与纠正、电路器材的选择等内容。
22．（4分）如图是小王探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）甲装置是研究电流通过导体时产生的热量与 电阻 的关系。
（2）做完甲实验后，小王又连接了乙装置继续进行实验，经分析可知R2的电阻为 5 Ω，通过该实验可得：当 电阻 和通电时间一定时， 电流 越大，电流通过导体时产生的热量越多。
【分析】电流通过导体产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，若探究与其中一个因素的关系时，需要控制另外两个因素不变，而改变该因素，据此分析。
【解答】解：（1）甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系；
由Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，甲装置中右侧容器中的电阻较大，因此右侧容器中的电阻产生的热量较多，即右侧容器中U形管中液面高度差较大；
因此，当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多；
（2）图乙装置中，右侧的两个电阻并联后再与左侧5Ω的电阻串联，根据并联电路的电流规律可知，通过两个容器内电阻的电流是不同的，该实验探究的是电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制通电时间和电阻相同，所以R2的电阻为5Ω；
两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知：I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，容器内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，通电一段时间后，左面”U”形管液面高度差较大，说明在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。
故答案为：（1）电阻；（2）5；电阻；电流。
【点评】本题探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、并联电路电流特点的运用。
23．（6分）如图所示，小王在做“测量小灯泡额定电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）请你帮助小王将实验电路连接正确，要求滑片向右滑动时灯泡两端电压变大。
（2）正确连接电路后，小王闭合开关，发现小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，则小王在进行实验时存在的问题是 滑动变阻器接入电路的阻值很小 。
（3）纠正错误后开始实验，当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 1.8 V，要测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑片适当向 B （选填“A”或“B”）端移动。
（4）通过实验数据绘制出小灯泡的U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W。
【分析】（1）在测量小灯泡额定电功率的实验中，电流表、滑动变阻器、小灯泡串联在电路中，电压表与灯泡并联，滑片向右滑动时，灯泡两端电压变大，说明电路电流变大，电路电阻减小，滑动变阻器接入电路的电阻减小。
（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器接入电路的阻值要调到最大；闭合开关，小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，说明滑动变阻器接入电路的阻值比较小。
（3）电压表示数的读取要先确认量程和分度值，再根据指针位置读出电压表的示数；要测量小灯泡的额定功率，灯泡两端电压要为额定电压；要增大灯泡两端的电压，根据串联电压规律知要减小变阻器两端电压，再根据串联分压规律知要减小滑动变阻器接入电路的电阻。
（4）在图象中找到灯泡的额定电压和对应的额定电流，根据P＝UI得到小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）在测量小灯泡额定电功率的实验中，电流表、滑动变阻器、小灯泡串联在电路中，电压表与灯泡并联，滑片向右滑动时，灯泡两端电压变大，说明电路电流变大，电路电阻减小，滑动变阻器下端的B接线柱接入电路，按要求连接电路，完整电路如下图所示：
。
（2）滑动变阻器的一个作用是保护电路，在开关闭合前要将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，这样闭合开关，电路电流处于最小状态；现在闭合开关，发现小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，说明滑动变阻器接入电路的阻值很小。
（3）由图乙知电压表选择的是量程是0～3V，分度值是0.1V，指针在1.8V位置，电压表读数为1.8V；灯泡额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定功率，灯泡两端电压要增大到2.5V，根据串联电路电压规律，要增大灯泡两端电压，就要减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压规律，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以要向B端移动滑片。
（4）由图丙知当小灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.25A，则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）电路见解答图；（2）滑动变阻器接入电路的阻值很小；（3）1.8；B；（4）0.625。
【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，要掌握电路的连接、电路的保护措施、电压表的读数和提高灯泡两端电压的方法，能通过数据得到灯泡的额定功率。
24．小王想测Rx的阻值，但身边只有一个电压表，一个电压未知的电源，一个阻值为R0的定值电阻，一个开关及若干导线，于是他设计了如图所示的电路。请将下列实验步骤填写完整：
（1）断开开关，读出电压表示数U；
（2） 闭合开关，读出电压表示数为U0 ；
（3）表达式Rx＝ ×R0 。（用已知量和所测物理量符号表示）
【分析】由图可知：断开开关，电压表的正负接线柱通过电阻Rx与电源的两极相连，测量电源电压；闭合开关，两电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出Rx的阻值，据此可设计实验步骤。
【解答】解：由图可知：断开开关，电压表的正负接线柱通过电阻Rx与电源的两极相连，测量电源电压；闭合开关，两电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，
所以，实验步骤：
（1）断开开关，读出电压表示数U，即电源电压为U；
（2）闭合开关，读出电压表示数为U0，此时两电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
（3）根据串联电路电压的规律，闭合开关时未知电阻Rx的电压为：
Ux＝U﹣U0，
根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得此时流过未知电阻Rx的电流为：
I＝，
则Rx的表达式为：Rx＝＝＝×R0。
故答案为：
（2）闭合开关，读出电压表示数为U0；
（3）×R0。
【点评】本题是测未知电阻的实验，考查了实验的设计、串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大，但都是此实验常考的问题，应掌握好。
五、综合应用题（6分，每空1分，作图1分）
25．（7分）家用电热油汀取暖器，又叫充油取暖器，是近年来很流行的一种安全可靠的空间加热器，它主要由密封式电热元件（内部有电热丝）、金属散热管、铁散热片、控温元件、电源开关、指示灯等组成。这种取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。当接通电源后，电热管周围的导热油被加热并上升到腔体上部，沿散热管或散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境。被空气冷却的导热油下降到电热管周围又被加热，开始新的循环。这种取暖器一般都装有双金属片，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源。
（1）电热油汀取暖器工作的过程中主要将 电 能转化为 内 能。
（2）电热油汀取暖器内部的电热丝很热但与它串联的导线却不怎么热，这是由于电热丝的电阻较 大 ，另外电热丝的熔点要 高 。（第一空选填“大”或“小”，第二空选填“高”或“低”）
（3）双金属片的原理如图甲所示，它由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，它与固定触点构成温控开关，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片右端由于受热向上弯曲，使电路断开，停止加热。下表是铜和铁受热膨胀的实验数据，则图中双金属片下部的材料是 铜 。
实验序号
材料
升高温度/℃
原长/m
膨胀的长度/m
1
铜
20
1.0
0.28
2
铁
20
1.0
0.19
（4）如图乙所示为取暖器用的插线板。在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，请在图丙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
【分析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；
（2）串联电路中电流处处相等，通电时间相同，根据Q＝I2Rt分析电热丝的电阻和电线电阻关系；
（3）双金属片右端由于受热向上弯曲，下方的伸长大于上方，根据表格数据分析材料；
（4）线板的指示灯在开关断开时不发光、插孔不能提供工作电压，而在开关闭合时指示灯发光、插孔可以提供工作电压，说明开关同时控制指示灯和插孔；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响即为并联，且开关位于干路，且开关接在火线上。
【解答】解：（1）电流通过导体时，导体都会不同程度的发热，叫做电流的热效应，电䁔器的工作原理是利用电流的热效应，将电能转化为内能；
（2）电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，因为电热丝和导线串联在电路中，电流相等，电流通过导线产生热量远远小于电热丝产生的热量；由Q＝I2Rt知，导线电阻比电热丝小得多，即电热丝的电阻大，而加热不熔化，说明电热的熔点高；
（3）双金属片右端由于受热向上弯曲，下方的伸长大于上方，根据表格数据同样升高20℃，铜伸长的长度，故下方的材料是铜；
（4）插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；由题知，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的；
开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全；由于指示灯的工作电压较小，所以需要给指示灯串联一个电阻来分担电源的电压；
三孔插座的接法是左零右火上接地，如图所示：
故答案为：（1）电；内；（2）大；高；（3）铜；（4）见解答图。
【点评】本题考查了串联电路特点和焦耳定律公式的应用与家庭电路的连接，难度不大。
辽宁省沈阳市浑南区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）
一、选择题（共21分。其中1～6小题为单选题，每小题2分。第7～9小题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）注意：第1～6小题中每题只有一个选项正确
1．下列数据最接近实际的是（ ）
A．一般分子的直径约为0.1μm
B．汽油机的效率约为45%
C．液晶电视机的电功率约为100W
D．家用电冰箱工作时的电流约为0.2A
2．下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．任何机械的效率都低于100%，是因为能量在转化过程中总量会减少
B．太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能
C．水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能
D．汽油机在做功冲程中将绝大部分内能转化为机械能，从而获得动力
3．小王想知道家里电暖气的实际功率是多少，如图所示为他家的电能表，他将家里其他用电器都关闭，只让电暖气单独工作了12min，发现电能表转盘转了600转，下列说法正确的是（ ）
A．此电能表转盘每小时转2500转
B．该电暖气的实际功率是1200W
C．此电能表所在电路的最大电功率为2200W
D．从安装到现在小王家总共用电18235kW•h
4．有关绝缘体、导体、超导体、半导体，下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电
B．导体的电阻大小是由它两端的电压和通过它的电流共同决定的
C．用超导材料制作白炽灯灯丝，白炽灯发光会更亮
D．数码相机中的图像传感器是用半导体材料制成的
5．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）\
A．电流表示数不变，灯泡亮度不变
B．电压表示数变大，灯泡变暗
C．电流表示数变大，灯泡变亮
D．电压表与电流表示数之比变大
6．如图所示为某工厂设计的一种高、中、低三挡电火锅的电路图，S1为总开关，旋钮开关S2的金属片可分别拨至a、b、c处，电热丝R1、R2的规格相同且阻值不变，b为电热丝R1的中点。若该电火锅的高温挡为1200W，则低温挡和中温挡分别为（ ）
A．600W，800W B．400W，800W C．400W，900W D．600W，900W
（多选）7．（3分）如图所示为汽油机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、甲、乙、丙
B．飞轮转速1800r/min，则该汽油机1s内完成60个冲程
C．飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁
D．汽油机吸气冲程吸入的是空气
（多选）8．（3分）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，滑动变阻器R标有“50Ω，1A”的字样。闭合开关S后，当滑片P从右向左移动的过程中，根据获得数据画出小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器在实验中的调节范围是0Ω﹣35Ω
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为0.875W
C．在滑片从右向左移动的过程中，小灯泡的电阻逐渐变大
D．电路中最大总功率为0.96W
（多选）9．（3分）有关生活用电，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”，可能是电路中发生了短路
B．当家里正在工作的用电器发生短路，会烧坏该用电器
C．用试电笔辨别零、火线时，手一定不要碰到笔上的任何金属部分
D．三脚插头的最长脚的作用是将用电器外壳与大地相连
二、填空题（每空1分，共18分）
10．核酸检测点要定期喷洒消毒水，我们能闻到消毒水的味道，这是 现象，检测工作人员用透明胶带将手套与袖口粘起来，这是利用了分子间存在 。
11．验电器的制成原理是 ，如图甲所示，验电器A带正电，B不带电，现用一带绝缘柄的金属棒将A、B两验电器的金属球连在一起，发现验电器A的箔片张角变小，B的箔片出现张角，此过程中电荷定向移动的方向是 （选填“从A向B”或“从B向A”）。
12．（3分）如图所示，若使L1、L2并联，则需闭合 ；若使L1、L2串联，则需闭合 ，此时如果L1断路，则电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．如图甲所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，电压表示数为6V，则通过R1的电流为 A，R2的电阻为 Ω。
14．如图所示，甲、乙是测量电压或电流的仪表；当S闭合后，为了使小灯泡并联，且L1和L2都能发光．则甲是 表，乙是 表．
15．如图甲所示，一个人站在地上不小心单手接触了火线，此时空气开关 （选填“会”或“不会”）跳闸；如图乙所示，如果人站在干木凳上单手接触火线，此时另一个人站在地上正确使用试电笔接触木凳上的人，试电笔氖管 （选填“会”或“不会”）发光。
16．如图电路中，电源电压为9V，在a、b间接入“6V，3W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 Ω；断开开关取下灯L1，在a、b间接入“6V，6W”的灯L2，闭合开关，想使L2正常发光，则滑片P应该向 移动。
17．（3分）如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图象，分析图象可知，RA RB（选填“＞”“＝”或“＜”）；若将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端，则电路中的总电流为 A；若将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端，则5min内电流通过两电阻产生的总热量为 J。
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位）
18．（8分）如图为苏泊尔喷淋式煮茶器及其铭牌，请解答下列问题。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
产品型号
SW﹣10C01
额定电压/频率
220V 50Hz
额定功率
1000W
额定容量
1.2L
加热方式
底盘加热
（1）煮茶器正常工作时发热体的电阻是多少？
（2）将20℃的水加到额定容量，把这些水加热到70℃，需让煮茶器正常工作5min，则这段时间内煮茶器消耗的电能是多少？
（3）煮茶器的效率是多少？
19．（10分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V，3W”字样，当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A；再闭合S1时，电流表A的示数为0.6A。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R1的阻值；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，若使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值。
四、实验、作图题（共22分，每空1分，第22题图2分）
20．（4分）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，应该选择乙、丙两图进行实验，仔细观察所选的实验装置图，你会发现实验中存在一个问题是水和煤油的 不同；更正错误后进行实验，发现煤油的温度升高得快，则 吸热能力强。
21．（5分）小王在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关、导线若干。
（1）如图甲所示是小王连接的电路，器材完好，且连线结实。闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 ，电压表的示数 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）小李在一旁观察后指出小王连接的电路有误。请你在图甲中连接错误的一根导线打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）问题解决后，他们开始实验，并根据得出的数据绘制出的图象如图乙，分析图象可知，想完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
22．（4分）如图是小王探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）甲装置是研究电流通过导体时产生的热量与 的关系。
（2）做完甲实验后，小王又连接了乙装置继续进行实验，经分析可知R2的电阻为 Ω，通过该实验可得：当 和通电时间一定时， 越大，电流通过导体时产生的热量越多。
23．（6分）如图所示，小王在做“测量小灯泡额定电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）请你帮助小王将实验电路连接正确，要求滑片向右滑动时灯泡两端电压变大。
（2）正确连接电路后，小王闭合开关，发现小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，则小王在进行实验时存在的问题是 。
（3）纠正错误后开始实验，当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V，要测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑片适当向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）通过实验数据绘制出小灯泡的U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
24．小王想测Rx的阻值，但身边只有一个电压表，一个电压未知的电源，一个阻值为R0的定值电阻，一个开关及若干导线，于是他设计了如图所示的电路。请将下列实验步骤填写完整：
（1）断开开关，读出电压表示数U；
（2） ；
（3）表达式Rx＝ 。（用已知量和所测物理量符号表示）
五、综合应用题（6分，每空1分，作图1分）
25．（7分）家用电热油汀取暖器，又叫充油取暖器，是近年来很流行的一种安全可靠的空间加热器，它主要由密封式电热元件（内部有电热丝）、金属散热管、铁散热片、控温元件、电源开关、指示灯等组成。这种取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。当接通电源后，电热管周围的导热油被加热并上升到腔体上部，沿散热管或散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境。被空气冷却的导热油下降到电热管周围又被加热，开始新的循环。这种取暖器一般都装有双金属片，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源。
（1）电热油汀取暖器工作的过程中主要将 能转化为 能。
（2）电热油汀取暖器内部的电热丝很热但与它串联的导线却不怎么热，这是由于电热丝的电阻较 ，另外电热丝的熔点要 。（第一空选填“大”或“小”，第二空选填“高”或“低”）
（3）双金属片的原理如图甲所示，它由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，它与固定触点构成温控开关，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片右端由于受热向上弯曲，使电路断开，停止加热。下表是铜和铁受热膨胀的实验数据，则图中双金属片下部的材料是 。
实验序号
材料
升高温度/℃
原长/m
膨胀的长度/m
1
铜
20
1.0
0.28
2
铁
20
1.0
0.19
（4）如图乙所示为取暖器用的插线板。在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，请在图丙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
参考答案与试题解析
一、选择题（共21分。其中1～6小题为单选题，每小题2分。第7～9小题为多选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分）注意：第1～6小题中每题只有一个选项正确
1．下列数据最接近实际的是（ ）
A．一般分子的直径约为0.1μm
B．汽油机的效率约为45%
C．液晶电视机的电功率约为100W
D．家用电冰箱工作时的电流约为0.2A
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个
【解答】解：A、分子的直径非常小，一般在0.1nm＝10﹣4μm左右，故A不符合实际；
B、普通四冲程汽油机的效率约为30%，故B不符合实际；
C、液晶电视机的电功率约为100W，故C符合实际；
D、家用电冰箱正常工作时的功率约为200W，正常发光时的电流大约为I＝＝≈0.9A，故D不符合实际。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对生活中一些常见物理量的估测能力，体现了物理和生活的紧密联系。这就告诉我们学习物理，不能只看课本，平时要多观察生活，将所学知识与生活联系起来。
2．下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．任何机械的效率都低于100%，是因为能量在转化过程中总量会减少
B．太阳能电池板工作时将太阳能转化为化学能
C．水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能
D．汽油机在做功冲程中将绝大部分内能转化为机械能，从而获得动力
【分析】A、任何机械的效率都低于100%，是因为在利用机械做功的过程，总会有额外功的产生，因此效率不会达到100%，能量在转化过程中都遵守能量守恒定律，所以总量不会减少；
B、太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，然后通过蓄电池存储起来，蓄电池将电能存储的过程是将电能转化为化学能；
C、水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能；
D、汽油机的效率只有20%～30%，所以在做功冲程中将很少一部分内能转化为机械能，获得动力。
【解答】解：A、能量在转化过程中都遵守能量守恒定律，所以总量不会减少，故A错误；
B、太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，故B错误；
C、水电站里水轮机带动发电机发电，是将机械能转化为电能，故C正确；
D、汽油机的效率只有20%～30%，所以在做功冲程中将很少一部分内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
【点评】本题考查了能量守恒定律、能量的转化。难度较小，属于基础性题目。
3．小王想知道家里电暖气的实际功率是多少，如图所示为他家的电能表，他将家里其他用电器都关闭，只让电暖气单独工作了12min，发现电能表转盘转了600转，下列说法正确的是（ ）
A．此电能表转盘每小时转2500转
B．该电暖气的实际功率是1200W
C．此电能表所在电路的最大电功率为2200W
D．从安装到现在小王家总共用电18235kW•h
【分析】（1）“2500r/kW•h”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转过2500r；
（2）先根据“2500r/kW•h”的含义求出电能表转盘转了600r消耗的电能，再根据P＝求出电暖气的实际功率；
（3）据表盘的参数可知电能表平时工作允许通过的最大电流为40A，工作电压为220V，利用P＝UI求电能表所在电路的最大电功率；
（4）电能表读数时，最后一位是小数位，单位是kW•h。
【解答】解：A、2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转过2500转，故A错误；
B、电暖气单独工作的时间t＝12min＝h，
因2500r/kW•h表示转盘每转1圈，电路中消耗kW•h的电能，
所以，电能表转盘转了600r，电暖气消耗的电能：W＝600×kW•h＝kW•h，
电暖气的实际功率为：P＝＝＝1.2kW＝1200W，故B正确；
C、电能表表盘上的10（40）A，10A指的是标定电流，40A指的是平时工作允许通过的最大电流，
则此电能表所在电路的最大电功率P最大＝UI最大＝220V×40A＝8800W，故C错误；
D、电能表示数的最后一位是小数位，由图可知从安装到现在小王家总共用电为1823.5kW•h，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电能、电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。
4．有关绝缘体、导体、超导体、半导体，下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电
B．导体的电阻大小是由它两端的电压和通过它的电流共同决定的
C．用超导材料制作白炽灯灯丝，白炽灯发光会更亮
D．数码相机中的图像传感器是用半导体材料制成的
【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）导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关；
（3）超导体的电阻为零；
（4）图像传感器使用的主要是半导体材料。
【解答】解：A、绝缘体不容易导电，故A错误；
B、导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故B错误；
C、白炽灯是利用电流的热效应制成的，灯丝不能用超导体制成，因为超导体电阻为零，产生的热量为零，不能发光，故C错误；
D、数码相机中的图像传感器使用的主要是半导体材料，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查绝缘体的特点、电阻的特点及半导体的应用等知识，体现物理知识与生活的密切联系。
5．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）\
A．电流表示数不变，灯泡亮度不变
B．电压表示数变大，灯泡变暗
C．电流表示数变大，灯泡变亮
D．电压表与电流表示数之比变大
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知滑片移动时电路中电流的变化，根据P＝I2R可知滑片移动时灯泡实际功率的变化，进一步可知灯泡亮暗的变化；根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻丝的变化，根据欧姆定律可知滑片左侧部分电阻丝两端的电压变化，进一步可知电压表示数的变化；根据电压表示数和电流表示数的变化判定电压表与电流表示数之比的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流；
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由I＝可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝I2R可知，滑片移动时，灯泡的实际功率不变，亮暗不变；
当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑片右侧部分电阻丝的阻值变小，由U＝IR可知，滑片左侧部分电阻丝两端的电压变小，即电压表的示数变小；
电压表示数变小，电流表示数不变，则电压表与电流表示数之比变小；
综上所述，A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律和电功率公式的应用，会根据电压表内阻的特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变且电压表示数变化是关键。
6．如图所示为某工厂设计的一种高、中、低三挡电火锅的电路图，S1为总开关，旋钮开关S2的金属片可分别拨至a、b、c处，电热丝R1、R2的规格相同且阻值不变，b为电热丝R1的中点。若该电火锅的高温挡为1200W，则低温挡和中温挡分别为（ ）
A．600W，800W B．400W，800W C．400W，900W D．600W，900W
【分析】电源电压一定，由P＝可知，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小，据此分析电路中金属片M拨至不同位置时电路中电阻的关系，然后判断得出答案。
【解答】解：由P＝可知，在U一定时，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小；
由图示电路图可知，S2接a时两电阻丝串联，总电阻最大，电功率最小，电火锅处于低温挡；
当S2接c时，只有电阻丝R2接入电路，总电阻最小，电路电功率最大，电火锅处于高温挡；
当S2接b时，电阻丝R2与R1的右半部分接入电路，电火锅处于中温挡。
所以，这只电饭锅的低温挡、中温挡、高温挡应分别将金属片拨至a、b、c。
设R1、R2阻值均为R，
已知该电火锅的高温挡为1200W，也就是高温挡为P高＝＝＝1200W；
则低温挡为P低＝＝＝P高＝×1200W＝600W；
中温挡为P中＝＝＝P高＝×1200W＝800W。
故选：A。
【点评】本题考查了用电器挡位的判断及电功率的计算，利用P＝把比较功率大小的问题转化为比较电阻大小问题是关键。
（多选）7．（3分）如图所示为汽油机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、甲、乙、丙
B．飞轮转速1800r/min，则该汽油机1s内完成60个冲程
C．飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁
D．汽油机吸气冲程吸入的是空气
【分析】（1）汽油机的四个冲程在一个工作循环中工作过程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程；
（2）一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成；
（3）汽油机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动2周，做功一次；
（4）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体。
【解答】解：A、甲图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
乙图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；
丁图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；
所以正确的排序是丁、甲、乙、丙，故A正确；
B、四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮1s转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转30圈，共15个工作循环，共60个冲程，共做功15次，故B正确；
C、内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁，故C正确；
D、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选：ABC。
【点评】本题综合考查内燃机的工作过程及能量转化等知识，综合性较强；知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。
（多选）8．（3分）如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，滑动变阻器R标有“50Ω，1A”的字样。闭合开关S后，当滑片P从右向左移动的过程中，根据获得数据画出小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器在实验中的调节范围是0Ω﹣35Ω
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为0.875W
C．在滑片从右向左移动的过程中，小灯泡的电阻逐渐变大
D．电路中最大总功率为0.96W
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由图乙可知小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，根据P＝UI计算电路的最大总功率；
根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值，
根据P＝UI计算小灯泡正常发光时滑动变阻器的电功率；
（2）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，灯泡分得的电压最小，
由图乙可知小灯泡两端的最小电压和此时通过灯泡的电流，根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压，
根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范围；
滑片从右向左移动的过程中，灯泡两端的电压变大，通过灯泡的电流变大，但电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻逐渐变大。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由图乙可知，小灯泡两端的电压UL＝2.5V时（正常发光），通过灯泡的电流IL＝0.25A，
此时通过电路的电流最大，所以电路的最大总功率为：P＝UIL＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝14Ω，
小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为：P′＝URIL＝3.5V×0.25A＝0.875W，故B正确；
（2）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，灯泡分得的电压最小，
由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′＝0.4V时，此时通过灯泡的电流IL′＝0.16A，
此时滑动变阻器两端的电压：UR′＝U﹣UL′＝6V﹣0.4V＝5.6V，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝35Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为14～35Ω，故A错误；
滑片从右向左移动的过程中，灯泡两端的电压变大，通过灯泡的电流变大，但电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻逐渐变大，故C正确。
故选：BC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，从图象中获取有用的信息是关键。
（多选）9．（3分）有关生活用电，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”，可能是电路中发生了短路
B．当家里正在工作的用电器发生短路，会烧坏该用电器
C．用试电笔辨别零、火线时，手一定不要碰到笔上的任何金属部分
D．三脚插头的最长脚的作用是将用电器外壳与大地相连
【分析】（1）家庭电路中，空气开关“跳闸”，说明电路中电流过大；
（2）发生短路时，没有电流流过用电器，不会烧毁用电器；
（3）根据测电笔的使用方法分析；
（4）有金属外壳的家用电器，外壳接地线。
【解答】解：
A、家庭电路中，空气开关“跳闸”，说明电路中电流过大，可能是发生了短路故障，也可能是用电器的总功率过大，故A正确；
B、如果家庭电路中发生短路，则所有用电器都被短路，没有电流流过用电器，所以用电器都不能工作，用电器也不会烧坏，故B错误；
C、使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，若氖管发光，表明检测的是火线，故C错误；
D、三脚插头的最长脚是与用电器金属外壳相连，是为了防止金属外壳漏电时触电事故的发生，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。
二、填空题（每空1分，共18分）
10．核酸检测点要定期喷洒消毒水，我们能闻到消毒水的味道，这是 扩散 现象，检测工作人员用透明胶带将手套与袖口粘起来，这是利用了分子间存在 引力 。
【分析】物质是由分子组成的，分子不停地做无规则运动，分子间存在相互作用的引力与斥力。
【解答】解：核酸检测点要定期喷洒消毒水，我们能闻到消毒水的味道，属于扩散现象；
检测工作人员用透明胶带将手套与袖口粘起来，由于分子间相互作用的引力。
故答案为：扩散；引力。
【点评】本题主要考查学生对分子运动和分子间的作用力的了解和掌握，是一道基础题。
11．验电器的制成原理是 同种电荷互相排斥 ，如图甲所示，验电器A带正电，B不带电，现用一带绝缘柄的金属棒将A、B两验电器的金属球连在一起，发现验电器A的箔片张角变小，B的箔片出现张角，此过程中电荷定向移动的方向是 从B向A （选填“从A向B”或“从B向A”）。
【分析】（1）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（2）金属导电靠的是自由电子。
【解答】解：验电器的制成原理是同种电荷互相排斥，验电器A带正电，B不带电，现用一带绝缘柄的金属棒将A、B两验电器的金属球连在一起，发现验电器A的箔片张角变小，B的箔片出现张角，此过程中发生定向移动的是负电荷，负电荷定向移动的方向是从B向A。
故答案为：同种电荷互相排斥；从B向A。
【点评】此题考查了验电器的原理、电流的方向，属基础题目。
12．（3分）如图所示，若使L1、L2并联，则需闭合 S1、S3 ；若使L1、L2串联，则需闭合 S2 ，此时如果L1断路，则电压表示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】根据串联时电流路径只有一条，而并联时电流路径有多条分析。在串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。
【解答】解：若使L1、L2并联，则电路中电流的路径有两条，分别经过两个灯泡，需闭合S1、S3；若使L1、L2串联，电流的路径只有一条，需闭合S2；此时电压表测量的是灯泡L1两端的电压，此时如果L1断路，则电压表测量的是电源电压，根据串联电路的电压规律可知，电压表示数变大。
故答案为：S1、S3；S2；变大。
【点评】本题考查了电压表的使用、电路的连接方式，属于基础题。
13．如图甲所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，电压表示数为6V，则通过R1的电流为 1 A，R2的电阻为 12 Ω。
【分析】闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
根据并联电路电流规律可知电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，
根据并联电路电流规律计算通过R1的电流；根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算R2的电阻。
【解答】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，即通过R2的电流为0.5A，
则通过R1的电流为：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.5A＝1A；
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得R2的电阻为：R2＝＝＝12Ω。
故答案为：1；12。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。
14．如图所示，甲、乙是测量电压或电流的仪表；当S闭合后，为了使小灯泡并联，且L1和L2都能发光．则甲是 电压 表，乙是 电流 表．
【分析】（1）电流表相当于导线，应串联使用；电压表相当于开路，应并联使用；
（2）闭合开关S后，若两灯都能发光，两灯所在电路均为通路，电路既不能断路，又不能短路；逐一分析各选项，然后做出判断．
【解答】解：读图可知，闭合开关，若要使两灯并联，则下端的乙圈中必须是电流表，这样电流才会有两条路径，分别经过两个灯泡．同时甲圈中必须是电压表，这样才能保证电路不会出现短路，故甲是电压表，乙是电流表．
故答案为：电压；电流．
【点评】解答本题需要掌握：电压表和电流表的正确使用方法、电压表和电流表的在电路中的作用；本题根据电压表和电流表在电路中的作用进行分析更简单些．
15．如图甲所示，一个人站在地上不小心单手接触了火线，此时空气开关 不会 （选填“会”或“不会”）跳闸；如图乙所示，如果人站在干木凳上单手接触火线，此时另一个人站在地上正确使用试电笔接触木凳上的人，试电笔氖管 会 （选填“会”或“不会”）发光。
【分析】当电路中的电流过大时，空气开关会断开电路；
手接触笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光，导线是火线；氖管不发光的是零线。
【解答】解：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，由于电路中的电流没有变大，所以空气开关不会跳闸；
另一个人站在地上正确使用试电笔接触木凳上的人，试电笔通过木凳上的人体接触到火线，所以试电笔氖管会发光。
故答案为：不会；会。
【点评】本题考查了试电笔的使用、安全用电的常识，属于基础题。
16．如图电路中，电源电压为9V，在a、b间接入“6V，3W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 6 Ω；断开开关取下灯L1，在a、b间接入“6V，6W”的灯L2，闭合开关，想使L2正常发光，则滑片P应该向 左 移动。
【分析】在a、b间接入“6V 3W”的灯L1，闭合开关，L1和滑动变阻器串联，调节滑片P使灯L1正常发光，根据P＝UI可知电路中电流，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻；
当断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2时，L2与R串联，
使L2正常发光，需使ab间的电压保持6V不变，根据R＝可知灯L2的电阻小于灯L1的电阻，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，据此判断滑片移动的方向。
【解答】解：在a、b间接入“6V 3W”的灯L1，闭合开关，和滑动变阻器串联；
调节滑片P使灯L1正常发光，根据P＝UI可知电路中电流：I＝＝＝0.5A；
串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻：R＝＝＝6Ω；
当断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2时，L2与R串联，
使L2正常发光，需使ab间的电压保持6V不变，根据R＝可知灯L2的电阻小于灯L1的电阻，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应左移。
故答案为：6；左。
【点评】此题考查串联电路特点、欧姆定律、串联分压原理和电功率公式的应用，综合性较强，有一定难度。
17．（3分）如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图象，分析图象可知，RA ＜ RB（选填“＞”“＝”或“＜”）；若将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端，则电路中的总电流为 0.6 A；若将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端，则5min内电流通过两电阻产生的总热量为 3240 J。
【分析】（1）由图像可知，通过两电阻的电流和两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，由图像读出任意一组电压和电流，根据欧姆定律求出两电阻的阻值，然后比较两者的大小关系；
（2）将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端时，根据并联电路特点可知A、B两端的电压，由图可知通过A、B的电流，根据并联电路电流的规律算出电路中的总电流；
（3）将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端时，根据Q＝I2Rt＝t算出5min内电流通过两电阻产生的总热量。
【解答】解：（1）由电路图可知，当UA＝UB＝6V时，IA＝0.6A，IB＝0.3A，
由I＝可知，RA的阻值：RA＝＝＝10Ω，
RB的阻值：RB＝＝＝20Ω，
所以，RA＜RB；
（2）将电阻A和B并联后接在电压为4V的电源两端，
由并联电路电压的规律知A、B两端的电压都为4V，由图可知IA′＝0.4A，IB′＝0.2A，
根据并联电路干路电流等于各支路电流的和知电路中的总电流为：I＝IA′+IB′＝0.4A+0.2A＝0.6A；
（3）将电阻A和B串联后接在电压为18V的电源两端，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻为：R＝RA+RB＝10Ω+20Ω＝30Ω，
5min内电流通过两电阻产生的总热量：Q＝I′2Rt＝t＝×5×60s＝3240J。
故答案为：＜；0.6；3240。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点、欧姆定律的应用以及焦耳定律公式的应用，关键是从图像中判断两电阻为定值电阻且读出一组数据利用欧姆定律求出两电阻的阻值。
三、计算题（共18分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位）
18．（8分）如图为苏泊尔喷淋式煮茶器及其铭牌，请解答下列问题。[水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
产品型号
SW﹣10C01
额定电压/频率
220V 50Hz
额定功率
1000W
额定容量
1.2L
加热方式
底盘加热
（1）煮茶器正常工作时发热体的电阻是多少？
（2）将20℃的水加到额定容量，把这些水加热到70℃，需让煮茶器正常工作5min，则这段时间内煮茶器消耗的电能是多少？
（3）煮茶器的效率是多少？
【分析】（1）根据P＝求出煮茶器正常工作时发热体的电阻；
（2）利用P＝求出这段时间内煮茶器消耗的电能；
（3）利用密度公式求出水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用效率公式求出煮茶器的效率。
【解答】解：（1）由铭牌参数可知，煮茶器的额定功率P＝1000W，
由P＝可知，煮茶器正常工作时发热体的电阻：R＝＝＝48.4Ω；
（2）由P＝可知，这段时间内煮茶器消耗的电能：W＝Pt＝1000W×5×60s＝3×105J；
（3）煮茶器内水的体积V＝1.2L＝1.2dm3＝1.2×10﹣3m3，
由ρ＝可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3＝1.2kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（70℃﹣20℃）＝2.52×105J，
煮茶器的效率：η＝×100%＝×100%＝84%。
答：（1）煮茶器正常工作时发热体的电阻是48.4Ω；
（2）这段时间内煮茶器消耗的电能是3×105J；
（3）煮茶器的效率是84%。
【点评】本题是一道电热综合题，主要考查电功率公式、密度公式、吸热公式以及效率公式的应用，难度不大。
19．（10分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V，3W”字样，当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A；再闭合S1时，电流表A的示数为0.6A。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R1的阻值；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，若使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值。
【分析】（1）当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电路为滑动变阻器的简单电路，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，
电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A，根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值；
（2）再闭合S1时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律计算通过定值电阻的电流，
根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算定值电阻的阻值；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，灯泡正常发光时灯泡两端的电压等于额定电压6V，
根据串联电路电压规律计算此时滑动变阻器两端的电压，根据I＝计算灯泡正常发光时通过灯泡的电流，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解：（1）当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电路为滑动变阻器的简单电路，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表测电源电压，电流表测通过电路的电流，
电压表V的示数为8V，电流表A的示数为0.4A，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω；
（2）再闭合S1时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，电流表A的示数为0.6A，则通过定值电阻的电流：I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值：R1＝＝＝40Ω；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，灯泡正常发光时灯泡两端的电压等于额定电压6V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，
灯泡正常发光时通过灯泡的电流为：IL＝＝＝0.5A，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值：R2′＝＝＝4Ω。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（2）R1的阻值为40Ω；
（3）当闭合S，断开S1、S2时，若使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为4Ω。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
四、实验、作图题（共22分，每空1分，第22题图2分）
20．（4分）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 甲、乙 两图进行实验，通过比较 升高的温度 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，应该选择乙、丙两图进行实验，仔细观察所选的实验装置图，你会发现实验中存在一个问题是水和煤油的 质量 不同；更正错误后进行实验，发现煤油的温度升高得快，则 水 吸热能力强。
【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少；
而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（2）比较不同物质的吸热本领，应该在保证吸收热量相同时，选择不同种类的液体，同时要保持烧杯中液体的质量相同；相同质量的不同物质，在吸收相同的热量时，温度升高少的，比热容大、吸热能力强。
【解答】解：（1）为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验。
加热的是同种液体，质量也相等，升高的温度多的、吸收的热量多，燃料燃烧放出的热量多，而燃料的质量相等，由q＝可知燃料的热值大，通过比较升高的温度来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，用同样的燃料燃烧加热不同的液体，应该选择乙、丙两图进行实验；
加热时，水和煤油的质量要相等，而图中水和煤油的体积相等、密度不同，质量不相等；
用同样的燃料燃烧加热水、煤油，加热时间相同，吸收的热量相同，煤油的温度升高得快，由c＝可知，煤油的比热容小、吸热能力弱，水的吸热能力强。
故答案为：（1）甲、乙；升高的温度；（2）质量；水。
【点评】本题涉及到“比较不同燃料的热值”、“比较不同物质的吸热能力”两个实验，利用好转换法和控制变量法是关键。
21．（5分）小王在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关、导线若干。
（1）如图甲所示是小王连接的电路，器材完好，且连线结实。闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 不变 ，电压表的示数 不变 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）小李在一旁观察后指出小王连接的电路有误。请你在图甲中连接错误的一根导线打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）问题解决后，他们开始实验，并根据得出的数据绘制出的图象如图乙，分析图象可知，想完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 10 Ω。
【分析】（1）在图甲中，滑动变阻器与电压表串联了，这会导致移动滑片时，电流表和电压表的示数都不变。
（2）滑动变阻器要与电阻串联，电压表并联在电阻两端，据此连接电路。
（3）根据串联分压规律，当定值电阻的阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值也最大；根据定值电阻最大时的电阻和电流，由欧姆定律得到定值电阻两端的电压；再利用串联电路电压的规律得到滑动变阻器两端的电压，再用欧姆定律得到滑动变阻器接入电路的最大电阻。
【解答】解：（1）在图甲中，滑动变阻器与电压表串联了，这导致滑动变阻器不能改变接入电路的电阻。闭合开关，移动滑片时，电路的电流不变，电流表示数不变；滑动变阻器与电压表串联，电压表内部电阻很大，相当于断路，故滑动变阻器仅等同于一根导线，电压表测量灯泡两端电压，此时灯泡两端电压即为电源电压，故移动滑片时，电压表示数不变。
（2）滑动变阻器要与电阻串联，电压表并联在电阻两端，据此连接电路，完整电路如下图所示：
。
（3）根据串联分压规律，当定值电阻的阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值也最大；电源电压U＝3V，由图乙知定值电阻最大阻值R1＝20Ω时，电路电流I＝0.1A，定值电阻两端电压U1＝IR1＝0.1A×20Ω＝2V；滑动变阻器两端电压U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V；滑动变阻器接入电路的最大阻值R2＝＝10Ω，所以滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω。
故答案为：（1）不变；不变；（2）见解答图；（3）10Ω。
【点评】本题考查了“探究电流与电阻的关系”实验，要掌握电路的连接、电路故障的分析与纠正、电路器材的选择等内容。
22．（4分）如图是小王探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
（1）甲装置是研究电流通过导体时产生的热量与 电阻 的关系。
（2）做完甲实验后，小王又连接了乙装置继续进行实验，经分析可知R2的电阻为 5 Ω，通过该实验可得：当 电阻 和通电时间一定时， 电流 越大，电流通过导体时产生的热量越多。
【分析】电流通过导体产生的热量与电阻、电流和通电时间有关，若探究与其中一个因素的关系时，需要控制另外两个因素不变，而改变该因素，据此分析。
【解答】解：（1）甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系；
由Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，甲装置中右侧容器中的电阻较大，因此右侧容器中的电阻产生的热量较多，即右侧容器中U形管中液面高度差较大；
因此，当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多；
（2）图乙装置中，右侧的两个电阻并联后再与左侧5Ω的电阻串联，根据并联电路的电流规律可知，通过两个容器内电阻的电流是不同的，该实验探究的是电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制通电时间和电阻相同，所以R2的电阻为5Ω；
两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知：I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，容器内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，通电一段时间后，左面”U”形管液面高度差较大，说明在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。
故答案为：（1）电阻；（2）5；电阻；电流。
【点评】本题探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、并联电路电流特点的运用。
23．（6分）如图所示，小王在做“测量小灯泡额定电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）请你帮助小王将实验电路连接正确，要求滑片向右滑动时灯泡两端电压变大。
（2）正确连接电路后，小王闭合开关，发现小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，则小王在进行实验时存在的问题是 滑动变阻器接入电路的阻值很小 。
（3）纠正错误后开始实验，当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 1.8 V，要测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑片适当向 B （选填“A”或“B”）端移动。
（4）通过实验数据绘制出小灯泡的U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W。
【分析】（1）在测量小灯泡额定电功率的实验中，电流表、滑动变阻器、小灯泡串联在电路中，电压表与灯泡并联，滑片向右滑动时，灯泡两端电压变大，说明电路电流变大，电路电阻减小，滑动变阻器接入电路的电阻减小。
（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器接入电路的阻值要调到最大；闭合开关，小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，说明滑动变阻器接入电路的阻值比较小。
（3）电压表示数的读取要先确认量程和分度值，再根据指针位置读出电压表的示数；要测量小灯泡的额定功率，灯泡两端电压要为额定电压；要增大灯泡两端的电压，根据串联电压规律知要减小变阻器两端电压，再根据串联分压规律知要减小滑动变阻器接入电路的电阻。
（4）在图象中找到灯泡的额定电压和对应的额定电流，根据P＝UI得到小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）在测量小灯泡额定电功率的实验中，电流表、滑动变阻器、小灯泡串联在电路中，电压表与灯泡并联，滑片向右滑动时，灯泡两端电压变大，说明电路电流变大，电路电阻减小，滑动变阻器下端的B接线柱接入电路，按要求连接电路，完整电路如下图所示：
。
（2）滑动变阻器的一个作用是保护电路，在开关闭合前要将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，这样闭合开关，电路电流处于最小状态；现在闭合开关，发现小灯泡发出耀眼的光，电压表的示数很大，说明滑动变阻器接入电路的阻值很小。
（3）由图乙知电压表选择的是量程是0～3V，分度值是0.1V，指针在1.8V位置，电压表读数为1.8V；灯泡额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定功率，灯泡两端电压要增大到2.5V，根据串联电路电压规律，要增大灯泡两端电压，就要减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压规律，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以要向B端移动滑片。
（4）由图丙知当小灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.25A，则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）电路见解答图；（2）滑动变阻器接入电路的阻值很小；（3）1.8；B；（4）0.625。
【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，要掌握电路的连接、电路的保护措施、电压表的读数和提高灯泡两端电压的方法，能通过数据得到灯泡的额定功率。
24．小王想测Rx的阻值，但身边只有一个电压表，一个电压未知的电源，一个阻值为R0的定值电阻，一个开关及若干导线，于是他设计了如图所示的电路。请将下列实验步骤填写完整：
（1）断开开关，读出电压表示数U；
（2） 闭合开关，读出电压表示数为U0 ；
（3）表达式Rx＝ ×R0 。（用已知量和所测物理量符号表示）
【分析】由图可知：断开开关，电压表的正负接线柱通过电阻Rx与电源的两极相连，测量电源电压；闭合开关，两电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出Rx的阻值，据此可设计实验步骤。
【解答】解：由图可知：断开开关，电压表的正负接线柱通过电阻Rx与电源的两极相连，测量电源电压；闭合开关，两电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，
所以，实验步骤：
（1）断开开关，读出电压表示数U，即电源电压为U；
（2）闭合开关，读出电压表示数为U0，此时两电阻串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；
（3）根据串联电路电压的规律，闭合开关时未知电阻Rx的电压为：
Ux＝U﹣U0，
根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得此时流过未知电阻Rx的电流为：
I＝，
则Rx的表达式为：Rx＝＝＝×R0。
故答案为：
（2）闭合开关，读出电压表示数为U0；
（3）×R0。
【点评】本题是测未知电阻的实验，考查了实验的设计、串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大，但都是此实验常考的问题，应掌握好。
五、综合应用题（6分，每空1分，作图1分）
25．（7分）家用电热油汀取暖器，又叫充油取暖器，是近年来很流行的一种安全可靠的空间加热器，它主要由密封式电热元件（内部有电热丝）、金属散热管、铁散热片、控温元件、电源开关、指示灯等组成。这种取暖器是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。当接通电源后，电热管周围的导热油被加热并上升到腔体上部，沿散热管或散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境。被空气冷却的导热油下降到电热管周围又被加热，开始新的循环。这种取暖器一般都装有双金属片，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源。
（1）电热油汀取暖器工作的过程中主要将 电 能转化为 内 能。
（2）电热油汀取暖器内部的电热丝很热但与它串联的导线却不怎么热，这是由于电热丝的电阻较 大 ，另外电热丝的熔点要 高 。（第一空选填“大”或“小”，第二空选填“高”或“低”）
（3）双金属片的原理如图甲所示，它由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，它与固定触点构成温控开关，当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片右端由于受热向上弯曲，使电路断开，停止加热。下表是铜和铁受热膨胀的实验数据，则图中双金属片下部的材料是 铜 。
实验序号
材料
升高温度/℃
原长/m
膨胀的长度/m
1
铜
20
1.0
0.28
2
铁
20
1.0
0.19
（4）如图乙所示为取暖器用的插线板。在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，请在图丙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
【分析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；
（2）串联电路中电流处处相等，通电时间相同，根据Q＝I2Rt分析电热丝的电阻和电线电阻关系；
（3）双金属片右端由于受热向上弯曲，下方的伸长大于上方，根据表格数据分析材料；
（4）线板的指示灯在开关断开时不发光、插孔不能提供工作电压，而在开关闭合时指示灯发光、插孔可以提供工作电压，说明开关同时控制指示灯和插孔；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响即为并联，且开关位于干路，且开关接在火线上。
【解答】解：（1）电流通过导体时，导体都会不同程度的发热，叫做电流的热效应，电䁔器的工作原理是利用电流的热效应，将电能转化为内能；
（2）电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，因为电热丝和导线串联在电路中，电流相等，电流通过导线产生热量远远小于电热丝产生的热量；由Q＝I2Rt知，导线电阻比电热丝小得多，即电热丝的电阻大，而加热不熔化，说明电热的熔点高；
（3）双金属片右端由于受热向上弯曲，下方的伸长大于上方，根据表格数据同样升高20℃，铜伸长的长度，故下方的材料是铜；
（4）插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；由题知，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的；
开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全；由于指示灯的工作电压较小，所以需要给指示灯串联一个电阻来分担电源的电压；
三孔插座的接法是左零右火上接地，如图所示：
故答案为：（1）电；内；（2）大；高；（3）铜；（4）见解答图。
【点评】本题考查了串联电路特点和焦耳定律公式的应用与家庭电路的连接，难度不大。
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