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2022-2023学年湖北省黄石市初中教研协作体九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2022-2023学年湖北省黄石市初中教研协作体九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列数据符合生活实际的是( )
A. 一节干电池电压约为3V
B. 家用电饭煲正常工作时的电流约为5A
C. 我国家庭电路电压为110V
D. 通过技术革新，热机的效率可以达到100%
2.如图所示，电线杆上常见一串串的东西，叫绝缘子，起到绝缘、防止产生火花等作用，这种绝缘子制造材料可能是( )
A. 铜B. 石墨C. 铝D. 陶瓷
3.一个个景色优美的小区公园，改善了城市面貌，提高了环境质量，是市民休闲的好去处。下列说法中正确的是( )
A. 温度越高，花香分子无规则运动越剧烈
B. 闻到花香，说明分子间存在引力
C. 花香分子可以用肉眼直接看到
D. 对花粉过敏的人佩戴口罩可防止过敏，是因为口罩材料的分子之间没有间隙
4.如图所示，将水壶放在燃气灶上烧水，下列说法中正确的是( )
A. 燃气燃烧时将化学能转化为内能
B. 烧水使水温升高是通过做功的方式改变了水的内能
C. 烧水过程中，水含有的热量变多
D. 水沸腾后继续吸收热量时，温度不变，内能不变
5.如图所示，用一段细铁丝做一个支架，把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在支架上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端，发现吸管被推开，下列说法正确的是( )
A. 摩擦后的橡胶棒带正电
B. 吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷
C. 吸管的原子核束缚电子的能力比餐巾纸强
D. 换用丝绸摩擦过的玻璃棒，吸管仍会被推开
6.下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是( )
A. 金属导体通电时，自由电子定向移动的方向为电流方向
B. 用电器通电时，用电器两端一定有电压
C. 导体不通电时，导体没有电阻
D. 粗导线电阻一定比细导线小
7.现代智能手机通常支持多种解锁方式，如数字解锁、图案解锁、指纹解锁、人脸解锁等，我们可以任选一种方式解锁，解锁成功后即可正常使用手机。在如图所示的模拟电路中，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则下列模拟电路中符合上述要求的是
A. B.
C. D.
8.电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 有人触电时，首先应该切断电源
B. 使用测电笔时手应该接触笔尖金属体
C. 只要人不触碰高压电线，在高压线下钓鱼没有危险
D. 开关的塑料外壳是不带电的，可以用湿手拨动开关
9.“低碳生活，从我做起”。同学们在不影响书写、阅读的前提下，可以在教室少开两盏照明灯。对比熄灭两盏灯之前的电路，下列说法正确的是( )
A. 电路的总电阻减小了B. 电路中的电流减小了
C. 电路两端的电压降低了D. 电路消耗的电功率增大了
10.如图甲为一款手持式电子测温仪，乙图是它内部的原理图。其中，电源电压保持不变；R是热敏电阻，随着温度升高电阻变小；由于靠近人体测温，需要有定值电阻R0起保护作用。在使用过程中，当被测体温升高时，显示仪的示数变大。下列分析正确的是( )
A. 图中的电表是电流表
B. 被测温者的温度越高，电路中的电流越小
C. 若更换阻值更大的定值电阻R0，测相同温度时显示仪示数变大
D. 若更换阻值更大的定值电阻R0，测相同温度时显示仪示数变小
11.如图是甲、乙元件的电流随电压变化的图像，下列判断正确的是( )
A. 乙元件的电流随电压均匀增大
B. 甲元件是一个定值电阻，且阻值大小为0.2Ω
C. 若将两元件并联接到2V的电压下，甲、乙电阻之比为1：2
D. 若将两元件串联接到电路中，当电流为0.2A时甲、乙两元件总电压是2.5V
12.在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都减小
B. 电路总功率变大
C. 灯泡功率变小
D. 变阻器功率变小
二、填空题：本大题共2小题，共11分。
13.早在战国时期，中国就制造了司南(如图甲)，是世界上最早的导航仪器。小明尝试将图乙所示的天然磁石制作成司南。
(1)如图乙所示，该磁石的D端为______(选填A“北极”或B“南极”)；
(2)他用该磁石的D端磨成勺柄，再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地磁的______(选填A“北极”或B“南极”)；
(3)将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关S，司南静止时的指向如图丁所示，则电磁铁左端是______(选填A“北极”或B“南极”)，则电源M端是______(选填A“正极”或B“负极”)；
(4)为增强司南的磁性，可利用图丁中的电磁铁进行磁化。______(选填A“改变电源的正负极”或B“增大电源的电压”)，能增强电磁铁对司南磁化的效果。
14.某智能手机的锂电池上标有“4V，5A⋅h”的字样。该手机搭配了超级快充功能，快充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1A变成5A，极大的提高了充电的功率，电池充满电后持续使用一段时间，若屏幕显示剩余电量20%，手机的操作系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，在开启省电模式后，如果没有给手机充电，手机会显示还可以持续2小时，也就是说手机会在两小时后耗尽电量。
(1)已知“5A⋅h”是电池的容量，根据物理量与单位的匹配关系，可以知道该手机充满电时，锂电池的电能有______ J；
(2)手机在充电时，锂电池相当于______(选填“电源”或“用电器”)，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的______倍；
(3)如图是某同学家中的电能表，若关闭家中其余所有用电器，单独给该智能手机充电，从屏幕显示剩余电量20%到充满电，电能表转盘至少要转______转。
三、作图题：本大题共1小题，共3分。
15.一种开关带有由发光二极管制作的指示灯，通电时会发出微弱的光，可提示开关的位置，如图甲。已知指示灯的电阻非常大，并且照明灯不亮时指示灯亮，但照明灯亮时指示灯就不亮。请在图乙中画出开关控制照明灯工作的电路图。注意导线要画成规范的横竖线，连接处需要用粗点表示。
四、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
16.为对比不同的液体物质吸热的能力，实验小组选用的实验装置如图所示：
(1)设计思路：研究对象被确定为相同质量的不同液体；由于吸热多少不易直接测量，可以采用“______”的思想，测量在______的情况下，加热时间的长短；
(2)该实验除了图中的实验器材外，还需要用到的实验器材有：秒表和______；
(3)小刚认为用酒精灯替代电加热器也可以完成本实验，你认为选用______(选填“酒精灯”和“电加热器”)的效果更好，原因是：______；
(4)小明想自制一个暖手袋，若只考虑吸热能力，根据以上实验的比对结果，应选______(选填“水”或“食用油”)作为供暖物质，效果更佳。
17.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与______(选填字母序号：A.“电阻”或B.“电流”或C“通电时间”)的关系，通电一段时间后，与______(选填字母序号：A.“左”或B.“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
(2)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成______(选填字母序号：A.“更大的”或B.“更小的”)。
18.如图，小明和小华在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：铅蓄电池(电压为6V)、电流表、电压表、定值电阻五只(10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只)、滑动变阻器(40Ω,1A)、开关和导线若干，电表的量程如图乙中实物所示。
(1)请用笔画线代替导线、将乙图中实物电路连接完整；
(2)连接好电路，闭合开关后，电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻R发生了______(选填“短路”或“断路”)；
(3)排除故障后，小明先将10Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图丙所示、为______ A；
(4)接下来改接其它阻值的定值电阻，重复上述步骤，每一次实验都应该保持定值电阻两端的______不变，将所测数据记录在表中：
分析数据可以得出的结论是______；
(5)若再将25Ω的定值电阻换为30Ω后，小明和小华对接下来的操作有不同的看法：小华认为应先闭合开关，再将滑片向右移动，使电压表示数保持不变；小明认为应先将滑片移到最右端，再闭合开关，然后将滑片向左移动，使电压表示数保持不变，请问你赞成______(选填“小明”或“小华”)的观点，理由是：______。
五、计算题：本大题共2小题，共14分。
19.一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。在标准大气压下，用一个热效率为η=40%的酒精炉为热源，将I=1000cm3初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了m=25.2g酒精。已知酒精的热值为k=3×107J/kg，冰的密度为ρ=0.9×103kg/m3。
(1)酒精完全燃烧放出的热量Q放=______(用题中所给符号表示物理公式)=______J；冰的质量M=______kg。
(2)求：在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。
20.如图所示电路，设电源电压不变，灯L的规格为“24V，18W”，且灯丝电阻不随温度变化而变化，滑动变阻器的规格为“100Ω，1A”，电流表的量程为0∼3A。在保证电路安全的情况下操作如下：当闭合开关S1、S4，断开开关S2、S3时，电流表的示数为0.5A；当开关S1、S2、S3、S4都断开时，电流表的示数为0.3A。已知R1：R2=3：5，求：
(1)灯L的电阻RL。
(2)电源电压U和R1阻值。
(3)为了使整个电路的总功率最大，4个开关各应处于什么状态？请画出此时的等效电路。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、一节干电池电压约为1.5V，故A错误；
B、家用电饭煲正常工作时的电流约为5A，故B正确；
C、我国家庭电路电压为220V，故C错误；
D、通过技术革新，可能提高热机的效率，但热机效率不可能达到100%，故D错误。
故选：B。
根据生活经验，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】D
【解析】解：根据材料的导电性判断，在通常情况下，铜、石墨和铝是容易导电的物体，是导体；而陶瓷是不容易导电的物体，是绝缘体。而题中说明了绝缘子是起到绝缘的作用，故其可能是陶瓷。
故选：D。
(1)容易导电的物体叫做导体，常见的导体有各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等；
(2)不容易导电的物体叫做绝缘体，常见的绝缘体有橡胶、陶瓷、石蜡、沥青等。
本题考查了导体和绝缘体的区分，属于基础知识的考查，难度较小。
3.【答案】A
【解析】解：A、温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B、市民闻到花香，是香气分子不停做无规则运动造成的，不能说明分子间存在斥力，故B错误；
C、分子很小，肉眼观察不到，故C错误；
D、所有物质分子间都存在间隙，故D错误。
故选：A。
(1)物质是由大量分子或原子构成的，分子间有间隙。分子很小，肉眼构成不到；
(2)一切分子都在不停地做无规则运动，分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
本题考查了分子运动的基本特点，属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解：A、燃气燃烧时消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能；故A正确；
B、烧水使水温升高是通过热传递的方式改变了水的内能；故B错误；
C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；故C错误；
D、根据液体沸腾的特点可知，水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持沸点不变；故D错误。
故选：A。
(1)燃料燃烧过程是化学变化，化学能转化为内能；
(2)改变内能的方式包括做功和热传递；
(3)热量是在热传递的过程中内能改变的多少，是一个过程量；
(4)水沸腾特点：吸收热量，温度不变。
本题是一道热学综合题，主要考查学生对对燃料燃烧过程中的能量转化、改变物体内能方法、热量和内能的区别、沸腾的特点等知识，难度不大。
5.【答案】C
【解析】解：A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故A错误；
B、相互摩擦的两个物体带等量的异种电荷，故B错误；
C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，由于将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时，橡胶棒排斥吸管，说明吸管也带负电，即在与餐巾纸摩擦的过程中得到电子，吸管的原子核束缚电子的本领比餐巾纸强，故C正确；
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，由C可知，吸管带负电，异种电荷相互吸引，所以用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端，会发现吸管被吸引，故D错误。
故选：C。
(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
(2)当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电；
(3)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查摩擦起电的实质与电荷间的相互作用规律的了解和掌握，属于基础知识的考查。
6.【答案】B
【解析】解：A.金属导体中的自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故A错误；
B.电压是形成电流的原因，用电器通电时，用电器两端一定有电压，故B正确；
C.电阻是导体本身的一种性质，与它两端的电压及是否有电流通过无关，故C错误；
D.电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，只知道电阻的横截面积的大小关系，不知道材料和长度关系，无法确定电阻的大小，故D错误。
故选：B。
(1)电流的方向与负电荷的定向移动方向相反，如：金属导体中的电流，是由自由电子的定向移动形成的。那么它的电流就和自由电子的定向移动方向相反；
(2)电压是形成电流的原因；
(3)电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关。
此题考查了电流方向、形成电流的条件、影响电阻大小的因素，是一道电学基础题。难度不大，有较强的综合性。
7.【答案】B
【解析】由题意可知，数字解锁开关S1，图案解锁开关S2，指纹解锁开关S3，都可以解锁手机，即都使灯泡L发光，说明三个开关可以独立工作，互不影响，即为并联，灯泡在干路上。
由各选项电路图知，ACD不符合要求，B符合要求。
本题考查电路的设计，掌握好串联和并联电路特点，正确分析开关的连接方式是关键。
8.【答案】A
【解析】解：A、发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救人措施，防止施救者也发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，否则可能发生触电事故，故B不符合安全用电原则；
C、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故不能在高压线下钓鱼，故C不符合安全用电原则；
D、生活用水是导体，用湿手摸开关，容易发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
(1)发现有人触电，一定要及时切断电源；
(2)使用测电笔时，手必须碰到笔尾金属体；
(3)人要远离高压带电体；
(4)生活用水是导体。
本题来源于日常生活的常见现象和行为，在考查安全用电的原则中，实现安全用电知识的宣传和教育作用。
9.【答案】B
【解析】解：家庭电路中，各用电器是并联的。
A、并联的电阻就相当于增加了导体的横截面积，并联使用的用电器越多总电阻越小，所以当这两盏灯熄灭后，电路中的总电阻变大，故A错误；
B、干路中的电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路中的电流越大，当这两盏灯熄灭后，干路中的电流变小，故B正确；
C、家庭电路的电压是220V，当这两盏灯熄灭后，电路两端的电压不变，仍为220V，故C错误；
D、根据P=UI知，电压不变，总电流减小，总功率减小，故D错误。
故选：B。
(1)并联电路的总电阻比任何一个并联电阻都小，且并联的支路越多，总电阻越小；
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
(3)并联电路电压各支路两端电压与电源电压都相等；
(4)根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查家庭电路的用电器的连接方式、并联电路的电压、电阻和电流特点的应用，属于一道基础题。
10.【答案】C
【解析】解：
A、由电路图可知，显示仪与R0并联，所以显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B、当被测温者体温较高时，热敏电阻的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B错误；
CD、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故C正确、D错误。
故选：C。
由电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联。
(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
(2)根据题意可知被测温者体温较高时热敏电阻和总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；
(3)当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的运用，从题干中获取有效的信息是关键。
11.【答案】C
【解析】解：AB.由图像可知，甲元件中电流与两端电压图像是过原点直线，说明甲元件的电流与电压成正比，即甲元件是定值电阻，根据欧姆定律可得R甲=U甲I甲=3V0.6A=5Ω，
乙元件中电流与两端电压图像不是过原点直线，说明乙元件的电流与电压不成正比，即乙元件的电流不随电压均匀增大，故AB错误；
D.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，由串联电路中各处的电流相等可知通过两元件的电流均为0.2A，
由图像可知，两元件两端的电压U甲′=1V、U乙=2V，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，甲、乙两元件总电压U=U甲′+U乙=1V+2V=3V，故D错误；
C.若甲、乙元件并联接到2V的电路中，根据并联电路中各支路两端的电压相等可知，两元件两端的电压均为2V，
由图像可知，通过两元件的电流分别为I甲′=0.4A，I乙=0.2A，根据欧姆定律可得R乙=UI乙=2V0.2A=10Ω，则甲、乙电阻之比为5Ω：10Ω=1：2，故C正确。
故选：C。
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图像甲乙电阻的变化；
(2)若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，根据串联电路电流特点结合图像读出两元件两端的电压，根据串联电路的电压特点求出甲、乙两元件总电压；
(3)若甲、乙元件并联后接到2V的电路中，根据并联电路电压特点结合图像读出通过两元件的电流，根据欧姆定律计算乙的阻值，进一步计算此时甲、乙电阻之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
12.【答案】D
【解析】解：由图知，灯泡与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变；
当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，即电流表示数减小；
由P=UI可知，变阻器功率变小；
并联电路各支路互不影响，移动滑片时，灯泡两端的电压不变，通过灯泡的电流不变，根据P=UI可知，灯泡的功率不变；
变阻器功率变小，灯泡功率不变，所以电路的总功率变小；
综上所述，D正确。
故选：D。
(1)灯与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，故电压表示数不变；
(2)当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时分析变阻器连入电路中的电阻变化，由欧姆定律分析电流表示数变化，根据P=UI分析变阻器的功率变化；根据并联电路的特点分析灯泡的功率变化，进一步可知电路总功率的变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的电功率公式的运用，关键是电路的识别。
13.【答案】南极 北极 北极 负极 增大电源的电压
【解析】解：(1)根据图乙可知，天然磁石外部的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，可以判断D端是南极。
(2)已知D端是南极，也就是磁勺的勺柄是南极，因为地磁场的作用，司南静止时，勺柄指向地磁场的北极，也就是地球的南方。
(3)因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以由图丁可知，电磁铁左端是北极，由安培定则可知，电源M端是负极；
(3)改变电源的正负极，改变电路中电流的方向，但不能改变大小，故不能增强电磁铁对司南磁化的效果；
增加电源电压，使线圈中电流增大，从而增强电磁铁对司南磁化的效果。
故答案为：(1)南极；(2)北极；(3)北极；负极；(4)增大电源的电压。
(1)磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；
(2)磁体静止时，指南的叫南极，用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
(3)首先根据磁极间的规律判断出电磁铁的磁极，再根据安培定则判断出电源的正负极；
(3)影响螺线管磁性强弱的因素有：线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯。
此题考查了磁现象的诸多知识点，需将磁现象的多个知识点有机结合，融会贯通，方可解答此题。
14.【答案】7.2×104 用电器 5 48
【解析】解：(1)该手机充满电时，锂电池的电能W=UIt=4V×5A×1h=4V×5A×3600s=7.2×104J；
(2)手机在充电时，锂电池消耗电能，将电能转化为化学能，所以锂电池相当于用电器；
充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1A变成5A，即充电时，充电电压一定，充电电流变为原来的5倍，由P=UI可知，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的5倍；
(3)需要的电能W′=W(1−η)=7.2×104J×(1−20%)=57600J=0.016kW⋅h；
从图中可知，用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘至少要转3000r，
若关闭家中其余所有用电器，单独给该智能手机充电，从屏幕显示剩余电量20%到充满电，电能表转盘至少要转的转数n=0.016kW⋅h×3000r/(kW⋅h)=48r。
故答案为：(1)7.2×104；(2)用电器；5；(3)48。
(1)根据W=UIt求得充满电时锂电池储存的电能；
(2)根据充电时，锂电池的能量转化可知其作用；
根据安⋅时的物理意义判断属于哪个物理量的单位；根据P=UI可知该款手机的快充功能将充电功率变为原来的几倍；
(3)根据W′=W(1−η)得出需要的电能；
从图中可知，用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘至少要转3000r，据此得出若关闭家中其余所有用电器，单独给该智能手机充电，从屏幕显示剩余电量20%到充满电，电能表转盘至少要转的转数。
本题考查电能和电功率的计算，是一道综合题。
15.【答案】解：经分析知，指示灯与开关并联，当开关S闭合时，指示灯不亮，只有照明灯正常发光；当开关S断开时，指示灯与照明灯串联，指示灯电阻非常大，其两端分得的电压较高，发出微弱的灯光；照明灯电阻相对较小，两端的电压较低，不发光，如图所示：
。
【解析】开关闭合时，只有照明灯发光，开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱的光，所以当开关断开时，指示灯与照明灯串联，开关闭合时，指示灯短路，据此连接电路。
本题考查电路的设计，正确分析两灯的连接方式以及开关的位置是关键，还要注意电路的连接符合家庭电路的安全用电的要求。
16.【答案】转换法 升高温度相同 天平、相同规格的电热器 电加热器 易控制相同时间水和食用油吸热相同 水
【解析】解：(1)根据转换法，使用相同的加热器，加热时间越长，液体吸热多；使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；故可以采用“转换法”的思想，测量在升高温度相同的情况下，加热时间的长短，加热时间越长，吸热能力越强；
(2)根据题意，研究对象被确定为相同质量的不同液体，还需要用到的实验器材为天平；因使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故需要秒表和相同规格的电热器；
(3)用酒精灯替代电加热器，不易控制相同时间吸热相同，选用电加热器的效果更好，原因是：易控制相同时间水和食用油吸热相同；
(4)根据以上实验的比对结果可知，升高相同的温度，水加热时间长，水的吸热能力强，因水的比热容大，根据Q=cmΔt，故相同质量的水和食用油降低相同的温度，水放热多，小明想自制一个暖手袋，若只考虑吸热能力，应选水作为供暖物质，效果更佳。
故答案为：(1)转换法；升高的温度相同；(2)天平、相同规格的电热器；(3)电加热器；易控制相同时间水和食用油吸热相同；(4)水。
(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
(2)根据“研究对象被确定为相同质量的不同液体”及转换法分析还需要用到的实验器材；
(3)从易控制相同时间水和食用油吸热相同考虑；
(4)根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及水的比热容大的运用，为热学中的重要实验。
17.【答案】A B B
【解析】解：
(1)在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，探究导体产生的热量与电阻的关系；甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻丝产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，右侧容器中U形管中液面的高度差大；
(2)图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，这样分流更多，R1和R2发热多少对比更明显。
故答案为：(1)A；B；(2)B。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；
(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；R3的作用是分流。
本题考查了对焦耳定律的认识和理解，要注意转换法和控制变量法的应用。
18.【答案】短路 0.3电压 在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 小明 若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，则其两端电压变大，会超过3V，即超过电压表的量程，会损坏电压表，而小明先将滑片移到最右端，再闭合开关，保护了电路的安全
【解析】解：(1)根据甲图的电路图可知电压表并联在定值电阻R两端，滑动变阻器左下部分电阻接入电路，由此连接乙图的实物图如下图所示：
；
(2)电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分的电路是短路，据此可分析故障原因可能是定值电阻R发生了短路；
(3)根据电流表所选量程0∼0.6A，可知对应的分度值0.02A，结合丙图中电流表指针位置可知此时电流表的读数为0.3A；
(4)根据控制变量法原则可知，要“探究导体中电流与电阻的关系”则要控制导体两端的电压不变；
由表中数据，根据欧姆定律UR=IR=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=…=3V，即电流与电阻之积为一定值，故可得结论：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
(5)若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，则其两端电压变大，会超过3V，即超过电压表的量程，会损坏电压表，而小明先将滑片移到最右端，再闭合开关，保护了电路的安全；所以小华的方法不妥当，小明的方法妥当。
故答案为：(1)见上图；(2)短路；(3)0.3；(4)电压；在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(5)小明；若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，则其两端电压变大，会超过3V，即超过电压表的量程，会损坏电压表，而小明先将滑片移到最右端，再闭合开关，保护了电路的安全。
(1)根据甲图的电路图可知电压表并联在定值电阻R两端，滑动变阻器左下部分电阻接入电路，由此连接乙图的实物图；
(2)电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分的电路是短路，据此可分析故障原因；
(3)根据电流表所选量程，判断对应的分度值，然后结合电流表指针位置正确读数；
(4)根据控制变量法原则可知，要“探究导体中电流与电阻的关系”则要控制导体两端的电压不变；分析表格数据可得出结论；
(5)在操作过程中，要保护电路的安全，确保所有用电器和电表在安全范围内，从而判断两人的观点。
本题考查了探究电流与电阻的关系的基本实验要求，涉及了电路图的连接、电流表的读数、电路故障的判断和数据的分析，难点在是最后小题，要从电路安全性出发思考操作，题目考查综合性大，有一定难度。
19.【答案】mk7.56×105 0.9
【解析】解：(1)酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mk=25.2g×10−3kg×3×107J/kg=7.56×105J；
冰的密度为ρ=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3，
1000cm3冰的质量：
M=ρI=0.9g/cm3×1000cm3=900g=0.9kg，
(2)由η=Q吸Q放可得冰熔化成水吸收热量：
Q吸=Q放×η=7.56×105J×40%=3.024×105J；
冰的熔化热：
λ冰=Q吸M=3.024×105J0.9kg=3.36×105J/kg。
答：(1)mk；7.56×105；0.9；
(2)在标准大气压下，冰的熔化热为3.36×105J/kg。
(1)利用Q放=mk求酒精完全燃烧放出的热量；知道冰的体积、密度，利用密度公式求冰的质量；
(2)利用η=Q吸Q放求冰熔化过程中吸收的热量，冰熔化成水时吸收热量与冰的质量之比等于冰的熔化热。
本题考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，要理解晶体熔化热的概念。
20.【答案】解：(1)由P=U2R可知灯L的电阻：
RL=UL2PL=(24V)218W=32Ω；
(2)当闭合开关S1、S4，断开开关S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表的示数为0.5A，如图1所示；
当开关S1、S2、S3、S4都断开时，灯L与R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表的示数为0.3A，如图2所示；
；
在图1中，根据串联电压电路电压的规律可知：U=I1R1+I1R2，即U=0.5A×R1+0.5A×R2……①；
在图2中，根据串联电压电路电压的规律可知：U=I2RL+I2R1+I2R2，即U=0.3A×32Ω+0.3A×R1+0.3A×R2……②；
已知R1：R2=3：5……③
由①②③解得：
U=24V，R1=18Ω，R2=30Ω；
(3)根据P=UI可知，当电路的总电流最大时(即总电阻最小)，电路的总功率最大，
电流表的量程为0∼3A，根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，当只断开开关S4时，灯与R1和R2三个电阻并联，如图3所示：
；
并联的总电阻才可能最小，总电流才可能达到最大，根据欧姆定律可得，通过灯和R2的电流分别为：
IL′=URL=24V32Ω=0.75A，IR2=UR2=24V30Ω=0.8A，
滑动变阻器的规格为“100Ω1A”，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
根据并联电路电流的规律可得，干路的最大电流：
I大=I滑大+IL′+IR2=1A+0.75A+0.8A=2.55A<3A，
因此，只断开开关S4，闭合开关S1、S2和S3，电路的总电流最大，总功率最大，此时的等效电路如图3所示。
答：(1)灯L的电阻RL阻值为32Ω；
(2)电源电压U为24V，R1阻值为18Ω；
(3)为了使整个电路的总功率最大，只断开开关S4，闭合开关S1、S2和S3，此时的等效电路如图3所示。
【解析】(1)已知灯泡L的额定电压和额定功率，根据P=U2R可求出灯L的电阻；
(2)分析两种情况下电路的连接画出等效图，根据串联电路电压规律列方程组，利用R1与R2的关系结合电源电压不变求出R1的大小，然后求出电源电压；
(3)当电路的总电阻最小时，总电流最大，根据P=UI，电路的总功率最大；
根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的电阻大于其中任一电阻；当只断开开关S4时，灯与R1和R2三个电阻并联，并联的总电阻才可能最小，总电流才可能达到最大，根据欧姆定律，分别求出通过灯和R2的电流，由滑动变阻器允许通过的最大电流，根据并联电路电流的规律，求出此时电路允许的最大电流并与电流表允许通过的最大电流比较，最终确定开关的断开与闭合，并画出此时的等效电路。
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，解题的关键是正确画出等效图，搞清各量之间的关系，综合性强，难度大，为压轴题。实验序号
1
2
3
4
电阻/Ω
10
15
20
25
电流/A
0.2
0.15
0.12
1.下列数据符合生活实际的是( )
A. 一节干电池电压约为3V
B. 家用电饭煲正常工作时的电流约为5A
C. 我国家庭电路电压为110V
D. 通过技术革新，热机的效率可以达到100%
2.如图所示，电线杆上常见一串串的东西，叫绝缘子，起到绝缘、防止产生火花等作用，这种绝缘子制造材料可能是( )
A. 铜B. 石墨C. 铝D. 陶瓷
3.一个个景色优美的小区公园，改善了城市面貌，提高了环境质量，是市民休闲的好去处。下列说法中正确的是( )
A. 温度越高，花香分子无规则运动越剧烈
B. 闻到花香，说明分子间存在引力
C. 花香分子可以用肉眼直接看到
D. 对花粉过敏的人佩戴口罩可防止过敏，是因为口罩材料的分子之间没有间隙
4.如图所示，将水壶放在燃气灶上烧水，下列说法中正确的是( )
A. 燃气燃烧时将化学能转化为内能
B. 烧水使水温升高是通过做功的方式改变了水的内能
C. 烧水过程中，水含有的热量变多
D. 水沸腾后继续吸收热量时，温度不变，内能不变
5.如图所示，用一段细铁丝做一个支架，把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在支架上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端，发现吸管被推开，下列说法正确的是( )
A. 摩擦后的橡胶棒带正电
B. 吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷
C. 吸管的原子核束缚电子的能力比餐巾纸强
D. 换用丝绸摩擦过的玻璃棒，吸管仍会被推开
6.下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是( )
A. 金属导体通电时，自由电子定向移动的方向为电流方向
B. 用电器通电时，用电器两端一定有电压
C. 导体不通电时，导体没有电阻
D. 粗导线电阻一定比细导线小
7.现代智能手机通常支持多种解锁方式，如数字解锁、图案解锁、指纹解锁、人脸解锁等，我们可以任选一种方式解锁，解锁成功后即可正常使用手机。在如图所示的模拟电路中，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则下列模拟电路中符合上述要求的是
A. B.
C. D.
8.电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 有人触电时，首先应该切断电源
B. 使用测电笔时手应该接触笔尖金属体
C. 只要人不触碰高压电线，在高压线下钓鱼没有危险
D. 开关的塑料外壳是不带电的，可以用湿手拨动开关
9.“低碳生活，从我做起”。同学们在不影响书写、阅读的前提下，可以在教室少开两盏照明灯。对比熄灭两盏灯之前的电路，下列说法正确的是( )
A. 电路的总电阻减小了B. 电路中的电流减小了
C. 电路两端的电压降低了D. 电路消耗的电功率增大了
10.如图甲为一款手持式电子测温仪，乙图是它内部的原理图。其中，电源电压保持不变；R是热敏电阻，随着温度升高电阻变小；由于靠近人体测温，需要有定值电阻R0起保护作用。在使用过程中，当被测体温升高时，显示仪的示数变大。下列分析正确的是( )
A. 图中的电表是电流表
B. 被测温者的温度越高，电路中的电流越小
C. 若更换阻值更大的定值电阻R0，测相同温度时显示仪示数变大
D. 若更换阻值更大的定值电阻R0，测相同温度时显示仪示数变小
11.如图是甲、乙元件的电流随电压变化的图像，下列判断正确的是( )
A. 乙元件的电流随电压均匀增大
B. 甲元件是一个定值电阻，且阻值大小为0.2Ω
C. 若将两元件并联接到2V的电压下，甲、乙电阻之比为1：2
D. 若将两元件串联接到电路中，当电流为0.2A时甲、乙两元件总电压是2.5V
12.在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都减小
B. 电路总功率变大
C. 灯泡功率变小
D. 变阻器功率变小
二、填空题：本大题共2小题，共11分。
13.早在战国时期，中国就制造了司南(如图甲)，是世界上最早的导航仪器。小明尝试将图乙所示的天然磁石制作成司南。
(1)如图乙所示，该磁石的D端为______(选填A“北极”或B“南极”)；
(2)他用该磁石的D端磨成勺柄，再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地磁的______(选填A“北极”或B“南极”)；
(3)将该司南悬挂在电磁铁正上方，闭合开关S，司南静止时的指向如图丁所示，则电磁铁左端是______(选填A“北极”或B“南极”)，则电源M端是______(选填A“正极”或B“负极”)；
(4)为增强司南的磁性，可利用图丁中的电磁铁进行磁化。______(选填A“改变电源的正负极”或B“增大电源的电压”)，能增强电磁铁对司南磁化的效果。
14.某智能手机的锂电池上标有“4V，5A⋅h”的字样。该手机搭配了超级快充功能，快充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1A变成5A，极大的提高了充电的功率，电池充满电后持续使用一段时间，若屏幕显示剩余电量20%，手机的操作系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，在开启省电模式后，如果没有给手机充电，手机会显示还可以持续2小时，也就是说手机会在两小时后耗尽电量。
(1)已知“5A⋅h”是电池的容量，根据物理量与单位的匹配关系，可以知道该手机充满电时，锂电池的电能有______ J；
(2)手机在充电时，锂电池相当于______(选填“电源”或“用电器”)，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的______倍；
(3)如图是某同学家中的电能表，若关闭家中其余所有用电器，单独给该智能手机充电，从屏幕显示剩余电量20%到充满电，电能表转盘至少要转______转。
三、作图题：本大题共1小题，共3分。
15.一种开关带有由发光二极管制作的指示灯，通电时会发出微弱的光，可提示开关的位置，如图甲。已知指示灯的电阻非常大，并且照明灯不亮时指示灯亮，但照明灯亮时指示灯就不亮。请在图乙中画出开关控制照明灯工作的电路图。注意导线要画成规范的横竖线，连接处需要用粗点表示。
四、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
16.为对比不同的液体物质吸热的能力，实验小组选用的实验装置如图所示：
(1)设计思路：研究对象被确定为相同质量的不同液体；由于吸热多少不易直接测量，可以采用“______”的思想，测量在______的情况下，加热时间的长短；
(2)该实验除了图中的实验器材外，还需要用到的实验器材有：秒表和______；
(3)小刚认为用酒精灯替代电加热器也可以完成本实验，你认为选用______(选填“酒精灯”和“电加热器”)的效果更好，原因是：______；
(4)小明想自制一个暖手袋，若只考虑吸热能力，根据以上实验的比对结果，应选______(选填“水”或“食用油”)作为供暖物质，效果更佳。
17.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与______(选填字母序号：A.“电阻”或B.“电流”或C“通电时间”)的关系，通电一段时间后，与______(选填字母序号：A.“左”或B.“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
(2)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成______(选填字母序号：A.“更大的”或B.“更小的”)。
18.如图，小明和小华在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：铅蓄电池(电压为6V)、电流表、电压表、定值电阻五只(10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只)、滑动变阻器(40Ω,1A)、开关和导线若干，电表的量程如图乙中实物所示。
(1)请用笔画线代替导线、将乙图中实物电路连接完整；
(2)连接好电路，闭合开关后，电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻R发生了______(选填“短路”或“断路”)；
(3)排除故障后，小明先将10Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图丙所示、为______ A；
(4)接下来改接其它阻值的定值电阻，重复上述步骤，每一次实验都应该保持定值电阻两端的______不变，将所测数据记录在表中：
分析数据可以得出的结论是______；
(5)若再将25Ω的定值电阻换为30Ω后，小明和小华对接下来的操作有不同的看法：小华认为应先闭合开关，再将滑片向右移动，使电压表示数保持不变；小明认为应先将滑片移到最右端，再闭合开关，然后将滑片向左移动，使电压表示数保持不变，请问你赞成______(选填“小明”或“小华”)的观点，理由是：______。
五、计算题：本大题共2小题，共14分。
19.一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。在标准大气压下，用一个热效率为η=40%的酒精炉为热源，将I=1000cm3初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了m=25.2g酒精。已知酒精的热值为k=3×107J/kg，冰的密度为ρ=0.9×103kg/m3。
(1)酒精完全燃烧放出的热量Q放=______(用题中所给符号表示物理公式)=______J；冰的质量M=______kg。
(2)求：在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。
20.如图所示电路，设电源电压不变，灯L的规格为“24V，18W”，且灯丝电阻不随温度变化而变化，滑动变阻器的规格为“100Ω，1A”，电流表的量程为0∼3A。在保证电路安全的情况下操作如下：当闭合开关S1、S4，断开开关S2、S3时，电流表的示数为0.5A；当开关S1、S2、S3、S4都断开时，电流表的示数为0.3A。已知R1：R2=3：5，求：
(1)灯L的电阻RL。
(2)电源电压U和R1阻值。
(3)为了使整个电路的总功率最大，4个开关各应处于什么状态？请画出此时的等效电路。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、一节干电池电压约为1.5V，故A错误；
B、家用电饭煲正常工作时的电流约为5A，故B正确；
C、我国家庭电路电压为220V，故C错误；
D、通过技术革新，可能提高热机的效率，但热机效率不可能达到100%，故D错误。
故选：B。
根据生活经验，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.【答案】D
【解析】解：根据材料的导电性判断，在通常情况下，铜、石墨和铝是容易导电的物体，是导体；而陶瓷是不容易导电的物体，是绝缘体。而题中说明了绝缘子是起到绝缘的作用，故其可能是陶瓷。
故选：D。
(1)容易导电的物体叫做导体，常见的导体有各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等；
(2)不容易导电的物体叫做绝缘体，常见的绝缘体有橡胶、陶瓷、石蜡、沥青等。
本题考查了导体和绝缘体的区分，属于基础知识的考查，难度较小。
3.【答案】A
【解析】解：A、温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B、市民闻到花香，是香气分子不停做无规则运动造成的，不能说明分子间存在斥力，故B错误；
C、分子很小，肉眼观察不到，故C错误；
D、所有物质分子间都存在间隙，故D错误。
故选：A。
(1)物质是由大量分子或原子构成的，分子间有间隙。分子很小，肉眼构成不到；
(2)一切分子都在不停地做无规则运动，分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
本题考查了分子运动的基本特点，属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解：A、燃气燃烧时消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能；故A正确；
B、烧水使水温升高是通过热传递的方式改变了水的内能；故B错误；
C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；故C错误；
D、根据液体沸腾的特点可知，水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持沸点不变；故D错误。
故选：A。
(1)燃料燃烧过程是化学变化，化学能转化为内能；
(2)改变内能的方式包括做功和热传递；
(3)热量是在热传递的过程中内能改变的多少，是一个过程量；
(4)水沸腾特点：吸收热量，温度不变。
本题是一道热学综合题，主要考查学生对对燃料燃烧过程中的能量转化、改变物体内能方法、热量和内能的区别、沸腾的特点等知识，难度不大。
5.【答案】C
【解析】解：A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故A错误；
B、相互摩擦的两个物体带等量的异种电荷，故B错误；
C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，由于将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时，橡胶棒排斥吸管，说明吸管也带负电，即在与餐巾纸摩擦的过程中得到电子，吸管的原子核束缚电子的本领比餐巾纸强，故C正确；
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，由C可知，吸管带负电，异种电荷相互吸引，所以用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端，会发现吸管被吸引，故D错误。
故选：C。
(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
(2)当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电；
(3)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查摩擦起电的实质与电荷间的相互作用规律的了解和掌握，属于基础知识的考查。
6.【答案】B
【解析】解：A.金属导体中的自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故A错误；
B.电压是形成电流的原因，用电器通电时，用电器两端一定有电压，故B正确；
C.电阻是导体本身的一种性质，与它两端的电压及是否有电流通过无关，故C错误；
D.电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，只知道电阻的横截面积的大小关系，不知道材料和长度关系，无法确定电阻的大小，故D错误。
故选：B。
(1)电流的方向与负电荷的定向移动方向相反，如：金属导体中的电流，是由自由电子的定向移动形成的。那么它的电流就和自由电子的定向移动方向相反；
(2)电压是形成电流的原因；
(3)电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关。
此题考查了电流方向、形成电流的条件、影响电阻大小的因素，是一道电学基础题。难度不大，有较强的综合性。
7.【答案】B
【解析】由题意可知，数字解锁开关S1，图案解锁开关S2，指纹解锁开关S3，都可以解锁手机，即都使灯泡L发光，说明三个开关可以独立工作，互不影响，即为并联，灯泡在干路上。
由各选项电路图知，ACD不符合要求，B符合要求。
本题考查电路的设计，掌握好串联和并联电路特点，正确分析开关的连接方式是关键。
8.【答案】A
【解析】解：A、发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救人措施，防止施救者也发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，否则可能发生触电事故，故B不符合安全用电原则；
C、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故不能在高压线下钓鱼，故C不符合安全用电原则；
D、生活用水是导体，用湿手摸开关，容易发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
(1)发现有人触电，一定要及时切断电源；
(2)使用测电笔时，手必须碰到笔尾金属体；
(3)人要远离高压带电体；
(4)生活用水是导体。
本题来源于日常生活的常见现象和行为，在考查安全用电的原则中，实现安全用电知识的宣传和教育作用。
9.【答案】B
【解析】解：家庭电路中，各用电器是并联的。
A、并联的电阻就相当于增加了导体的横截面积，并联使用的用电器越多总电阻越小，所以当这两盏灯熄灭后，电路中的总电阻变大，故A错误；
B、干路中的电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路中的电流越大，当这两盏灯熄灭后，干路中的电流变小，故B正确；
C、家庭电路的电压是220V，当这两盏灯熄灭后，电路两端的电压不变，仍为220V，故C错误；
D、根据P=UI知，电压不变，总电流减小，总功率减小，故D错误。
故选：B。
(1)并联电路的总电阻比任何一个并联电阻都小，且并联的支路越多，总电阻越小；
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
(3)并联电路电压各支路两端电压与电源电压都相等；
(4)根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查家庭电路的用电器的连接方式、并联电路的电压、电阻和电流特点的应用，属于一道基础题。
10.【答案】C
【解析】解：
A、由电路图可知，显示仪与R0并联，所以显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B、当被测温者体温较高时，热敏电阻的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B错误；
CD、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故C正确、D错误。
故选：C。
由电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联。
(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
(2)根据题意可知被测温者体温较高时热敏电阻和总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；
(3)当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的运用，从题干中获取有效的信息是关键。
11.【答案】C
【解析】解：AB.由图像可知，甲元件中电流与两端电压图像是过原点直线，说明甲元件的电流与电压成正比，即甲元件是定值电阻，根据欧姆定律可得R甲=U甲I甲=3V0.6A=5Ω，
乙元件中电流与两端电压图像不是过原点直线，说明乙元件的电流与电压不成正比，即乙元件的电流不随电压均匀增大，故AB错误；
D.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，由串联电路中各处的电流相等可知通过两元件的电流均为0.2A，
由图像可知，两元件两端的电压U甲′=1V、U乙=2V，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，甲、乙两元件总电压U=U甲′+U乙=1V+2V=3V，故D错误；
C.若甲、乙元件并联接到2V的电路中，根据并联电路中各支路两端的电压相等可知，两元件两端的电压均为2V，
由图像可知，通过两元件的电流分别为I甲′=0.4A，I乙=0.2A，根据欧姆定律可得R乙=UI乙=2V0.2A=10Ω，则甲、乙电阻之比为5Ω：10Ω=1：2，故C正确。
故选：C。
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图像甲乙电阻的变化；
(2)若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，根据串联电路电流特点结合图像读出两元件两端的电压，根据串联电路的电压特点求出甲、乙两元件总电压；
(3)若甲、乙元件并联后接到2V的电路中，根据并联电路电压特点结合图像读出通过两元件的电流，根据欧姆定律计算乙的阻值，进一步计算此时甲、乙电阻之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
12.【答案】D
【解析】解：由图知，灯泡与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变；
当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，即电流表示数减小；
由P=UI可知，变阻器功率变小；
并联电路各支路互不影响，移动滑片时，灯泡两端的电压不变，通过灯泡的电流不变，根据P=UI可知，灯泡的功率不变；
变阻器功率变小，灯泡功率不变，所以电路的总功率变小；
综上所述，D正确。
故选：D。
(1)灯与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，故电压表示数不变；
(2)当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时分析变阻器连入电路中的电阻变化，由欧姆定律分析电流表示数变化，根据P=UI分析变阻器的功率变化；根据并联电路的特点分析灯泡的功率变化，进一步可知电路总功率的变化。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的电功率公式的运用，关键是电路的识别。
13.【答案】南极 北极 北极 负极 增大电源的电压
【解析】解：(1)根据图乙可知，天然磁石外部的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极，可以判断D端是南极。
(2)已知D端是南极，也就是磁勺的勺柄是南极，因为地磁场的作用，司南静止时，勺柄指向地磁场的北极，也就是地球的南方。
(3)因为同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以由图丁可知，电磁铁左端是北极，由安培定则可知，电源M端是负极；
(3)改变电源的正负极，改变电路中电流的方向，但不能改变大小，故不能增强电磁铁对司南磁化的效果；
增加电源电压，使线圈中电流增大，从而增强电磁铁对司南磁化的效果。
故答案为：(1)南极；(2)北极；(3)北极；负极；(4)增大电源的电压。
(1)磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；
(2)磁体静止时，指南的叫南极，用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
(3)首先根据磁极间的规律判断出电磁铁的磁极，再根据安培定则判断出电源的正负极；
(3)影响螺线管磁性强弱的因素有：线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯。
此题考查了磁现象的诸多知识点，需将磁现象的多个知识点有机结合，融会贯通，方可解答此题。
14.【答案】7.2×104 用电器 5 48
【解析】解：(1)该手机充满电时，锂电池的电能W=UIt=4V×5A×1h=4V×5A×3600s=7.2×104J；
(2)手机在充电时，锂电池消耗电能，将电能转化为化学能，所以锂电池相当于用电器；
充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1A变成5A，即充电时，充电电压一定，充电电流变为原来的5倍，由P=UI可知，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的5倍；
(3)需要的电能W′=W(1−η)=7.2×104J×(1−20%)=57600J=0.016kW⋅h；
从图中可知，用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘至少要转3000r，
若关闭家中其余所有用电器，单独给该智能手机充电，从屏幕显示剩余电量20%到充满电，电能表转盘至少要转的转数n=0.016kW⋅h×3000r/(kW⋅h)=48r。
故答案为：(1)7.2×104；(2)用电器；5；(3)48。
(1)根据W=UIt求得充满电时锂电池储存的电能；
(2)根据充电时，锂电池的能量转化可知其作用；
根据安⋅时的物理意义判断属于哪个物理量的单位；根据P=UI可知该款手机的快充功能将充电功率变为原来的几倍；
(3)根据W′=W(1−η)得出需要的电能；
从图中可知，用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘至少要转3000r，据此得出若关闭家中其余所有用电器，单独给该智能手机充电，从屏幕显示剩余电量20%到充满电，电能表转盘至少要转的转数。
本题考查电能和电功率的计算，是一道综合题。
15.【答案】解：经分析知，指示灯与开关并联，当开关S闭合时，指示灯不亮，只有照明灯正常发光；当开关S断开时，指示灯与照明灯串联，指示灯电阻非常大，其两端分得的电压较高，发出微弱的灯光；照明灯电阻相对较小，两端的电压较低，不发光，如图所示：
。
【解析】开关闭合时，只有照明灯发光，开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱的光，所以当开关断开时，指示灯与照明灯串联，开关闭合时，指示灯短路，据此连接电路。
本题考查电路的设计，正确分析两灯的连接方式以及开关的位置是关键，还要注意电路的连接符合家庭电路的安全用电的要求。
16.【答案】转换法 升高温度相同 天平、相同规格的电热器 电加热器 易控制相同时间水和食用油吸热相同 水
【解析】解：(1)根据转换法，使用相同的加热器，加热时间越长，液体吸热多；使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；故可以采用“转换法”的思想，测量在升高温度相同的情况下，加热时间的长短，加热时间越长，吸热能力越强；
(2)根据题意，研究对象被确定为相同质量的不同液体，还需要用到的实验器材为天平；因使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故需要秒表和相同规格的电热器；
(3)用酒精灯替代电加热器，不易控制相同时间吸热相同，选用电加热器的效果更好，原因是：易控制相同时间水和食用油吸热相同；
(4)根据以上实验的比对结果可知，升高相同的温度，水加热时间长，水的吸热能力强，因水的比热容大，根据Q=cmΔt，故相同质量的水和食用油降低相同的温度，水放热多，小明想自制一个暖手袋，若只考虑吸热能力，应选水作为供暖物质，效果更佳。
故答案为：(1)转换法；升高的温度相同；(2)天平、相同规格的电热器；(3)电加热器；易控制相同时间水和食用油吸热相同；(4)水。
(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
(2)根据“研究对象被确定为相同质量的不同液体”及转换法分析还需要用到的实验器材；
(3)从易控制相同时间水和食用油吸热相同考虑；
(4)根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及水的比热容大的运用，为热学中的重要实验。
17.【答案】A B B
【解析】解：
(1)在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，探究导体产生的热量与电阻的关系；甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻丝产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，右侧容器中U形管中液面的高度差大；
(2)图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系；为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，这样分流更多，R1和R2发热多少对比更明显。
故答案为：(1)A；B；(2)B。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究时运用了控制变量法；
(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；R3的作用是分流。
本题考查了对焦耳定律的认识和理解，要注意转换法和控制变量法的应用。
18.【答案】短路 0.3电压 在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 小明 若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，则其两端电压变大，会超过3V，即超过电压表的量程，会损坏电压表，而小明先将滑片移到最右端，再闭合开关，保护了电路的安全
【解析】解：(1)根据甲图的电路图可知电压表并联在定值电阻R两端，滑动变阻器左下部分电阻接入电路，由此连接乙图的实物图如下图所示：
；
(2)电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分的电路是短路，据此可分析故障原因可能是定值电阻R发生了短路；
(3)根据电流表所选量程0∼0.6A，可知对应的分度值0.02A，结合丙图中电流表指针位置可知此时电流表的读数为0.3A；
(4)根据控制变量法原则可知，要“探究导体中电流与电阻的关系”则要控制导体两端的电压不变；
由表中数据，根据欧姆定律UR=IR=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=…=3V，即电流与电阻之积为一定值，故可得结论：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
(5)若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，则其两端电压变大，会超过3V，即超过电压表的量程，会损坏电压表，而小明先将滑片移到最右端，再闭合开关，保护了电路的安全；所以小华的方法不妥当，小明的方法妥当。
故答案为：(1)见上图；(2)短路；(3)0.3；(4)电压；在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(5)小明；若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，则其两端电压变大，会超过3V，即超过电压表的量程，会损坏电压表，而小明先将滑片移到最右端，再闭合开关，保护了电路的安全。
(1)根据甲图的电路图可知电压表并联在定值电阻R两端，滑动变阻器左下部分电阻接入电路，由此连接乙图的实物图；
(2)电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分的电路是短路，据此可分析故障原因；
(3)根据电流表所选量程，判断对应的分度值，然后结合电流表指针位置正确读数；
(4)根据控制变量法原则可知，要“探究导体中电流与电阻的关系”则要控制导体两端的电压不变；分析表格数据可得出结论；
(5)在操作过程中，要保护电路的安全，确保所有用电器和电表在安全范围内，从而判断两人的观点。
本题考查了探究电流与电阻的关系的基本实验要求，涉及了电路图的连接、电流表的读数、电路故障的判断和数据的分析，难点在是最后小题，要从电路安全性出发思考操作，题目考查综合性大，有一定难度。
19.【答案】mk7.56×105 0.9
【解析】解：(1)酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mk=25.2g×10−3kg×3×107J/kg=7.56×105J；
冰的密度为ρ=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3，
1000cm3冰的质量：
M=ρI=0.9g/cm3×1000cm3=900g=0.9kg，
(2)由η=Q吸Q放可得冰熔化成水吸收热量：
Q吸=Q放×η=7.56×105J×40%=3.024×105J；
冰的熔化热：
λ冰=Q吸M=3.024×105J0.9kg=3.36×105J/kg。
答：(1)mk；7.56×105；0.9；
(2)在标准大气压下，冰的熔化热为3.36×105J/kg。
(1)利用Q放=mk求酒精完全燃烧放出的热量；知道冰的体积、密度，利用密度公式求冰的质量；
(2)利用η=Q吸Q放求冰熔化过程中吸收的热量，冰熔化成水时吸收热量与冰的质量之比等于冰的熔化热。
本题考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，要理解晶体熔化热的概念。
20.【答案】解：(1)由P=U2R可知灯L的电阻：
RL=UL2PL=(24V)218W=32Ω；
(2)当闭合开关S1、S4，断开开关S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表的示数为0.5A，如图1所示；
当开关S1、S2、S3、S4都断开时，灯L与R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表的示数为0.3A，如图2所示；
；
在图1中，根据串联电压电路电压的规律可知：U=I1R1+I1R2，即U=0.5A×R1+0.5A×R2……①；
在图2中，根据串联电压电路电压的规律可知：U=I2RL+I2R1+I2R2，即U=0.3A×32Ω+0.3A×R1+0.3A×R2……②；
已知R1：R2=3：5……③
由①②③解得：
U=24V，R1=18Ω，R2=30Ω；
(3)根据P=UI可知，当电路的总电流最大时(即总电阻最小)，电路的总功率最大，
电流表的量程为0∼3A，根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，当只断开开关S4时，灯与R1和R2三个电阻并联，如图3所示：
；
并联的总电阻才可能最小，总电流才可能达到最大，根据欧姆定律可得，通过灯和R2的电流分别为：
IL′=URL=24V32Ω=0.75A，IR2=UR2=24V30Ω=0.8A，
滑动变阻器的规格为“100Ω1A”，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
根据并联电路电流的规律可得，干路的最大电流：
I大=I滑大+IL′+IR2=1A+0.75A+0.8A=2.55A<3A，
因此，只断开开关S4，闭合开关S1、S2和S3，电路的总电流最大，总功率最大，此时的等效电路如图3所示。
答：(1)灯L的电阻RL阻值为32Ω；
(2)电源电压U为24V，R1阻值为18Ω；
(3)为了使整个电路的总功率最大，只断开开关S4，闭合开关S1、S2和S3，此时的等效电路如图3所示。
【解析】(1)已知灯泡L的额定电压和额定功率，根据P=U2R可求出灯L的电阻；
(2)分析两种情况下电路的连接画出等效图，根据串联电路电压规律列方程组，利用R1与R2的关系结合电源电压不变求出R1的大小，然后求出电源电压；
(3)当电路的总电阻最小时，总电流最大，根据P=UI，电路的总功率最大；
根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的电阻大于其中任一电阻；当只断开开关S4时，灯与R1和R2三个电阻并联，并联的总电阻才可能最小，总电流才可能达到最大，根据欧姆定律，分别求出通过灯和R2的电流，由滑动变阻器允许通过的最大电流，根据并联电路电流的规律，求出此时电路允许的最大电流并与电流表允许通过的最大电流比较，最终确定开关的断开与闭合，并画出此时的等效电路。
本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，解题的关键是正确画出等效图，搞清各量之间的关系，综合性强，难度大，为压轴题。实验序号
1
2
3
4
电阻/Ω
10
15
20
25
电流/A
0.2
0.15
0.12
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