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2023-2024学年云南省昭通市永善县九年级（上）期末物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年云南省昭通市永善县九年级（上）期末物理试卷（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于家里的用电器相关数据的估测最符合实际的是( )
A. 家用节能灯的正常工作电流约为0.1A
B. 普通家庭电视遥控器的干电池电压约为220V
C. 空调制冷时的功率约为100W
D. 电扇正常工作1h耗电约为1kW⋅h
2.如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法不正确的是( )
A. 按一个工作循环其正确排列顺序是：丁甲丙乙
B. 甲冲程中的能量转化过程为机械能转化为内能
C. 使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D. 丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气混合物压入气缸
3.如图所示的电路中，电流表规格都相同，电阻阻值R1=R2。开关S闭合后，电流表A2的示数为0.3A。下列判断正确的是( )
A. 电流表A1的示数为0.6A
B. 电流表A3的示数为0.6A
C. 电流表A4的示数为1.2A
D. 电流表A4的示数为0.3A
4.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是( )
A. 灯泡变亮，电压表示数变小
B. 灯泡变亮，电压表示数变大
C. 灯泡变暗，电压表示数变大
D. 灯泡变暗，电压表示数不变
5.如图所示是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻。在潜水器完成任务上浮过程中，电路中有关物理量的变化情况正确的是( )
A. 通过显示器的电流增大B. R0两端的电压不变
C. 传感器两端的电压减小D. 电路的总功率减小
6.从墙上电灯的拉线开关中引出两根电线来安装一个两孔插座，安装好后用测电笔测试：一孔氖管不亮，将一台灯的插头直接插入该两孔插座( )
A. 接通开关，台灯能正常发光；断开开关，台灯不能正常发光
B. 接通开关，台灯不能正常发光；断开开关，台灯能正常发光
C. 不论开关接通还是断开，台灯都能正常发光
D. 不论开关接通还是断开，台灯都不能正常发光
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
7.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确是( )
A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能增大
B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能减少
C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
8.如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，下列判断中正确的是( )
A. R1两端电压的最大值为6V
B. 电路总功率最大时，电路中的电流为0.1A
C. R2的最大阻值为50Ω
D. 电路总功率最小时，R2的电功率为0.5W
9.如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率与其电阻的关系图象。滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6VB. 电压表的最大示数为4V
C. 电流表的最大示数为0.3AD. 电流表的示数变化了0.4A
三、填空题：本大题共5小题，共10分。
10.泡温泉时感觉身体会发热，这是通过______的方式改变了身体的内能。烈日下，小兵去游泳池游泳，他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉，这是因为水的______较大的缘故。
11.2022年9月13日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将“中星1E”卫星发射升空，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭在上升过程中将______转化为机械能。
12.如图所示是额定电压为2.5V的小灯泡的I−U图像。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是______Ω。若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻串联接入某电路，电源电压为4.5V，通电10s电阻R消耗的电能______J。
13.现有两个电阻甲和乙，电阻值分别为10Ω、30Ω，将它们串联接入电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为______；将它们并联接入电路中，通过甲、乙两电阻的电流之比为______。
14.如图所示，当开关S、S1闭合时，滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡L的亮度______(选填“变亮”“变暗”或“不变”)；当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
16.小明和父母三人想采用投票的方式决定假期是否外出旅游。小明是必须要去的，如果父母中至少一人同意的话，他们就决定去旅游。为此，小明根据物理课上所学的电路知识，用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机，三人各自控制一只开关(闭合表示同意，断开表示不同意)，表决后只要灯亮就决定去旅游。请你按上述要求在虚线框内设计此投票机的电路(请在开关旁注明控制的人)。
五、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
17.小明在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线帮他将甲图中未完成的实物电路连接完整；
(2)闭合开关前，滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端。闭合开关后，移动滑片发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则电路中发生的故障是______。
(3)排除故障后，小明改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象，根据图象提供的信息，可知小灯泡的额定功率为______W，小灯泡灯丝电阻随电流的增大而______，原因是______。
(4)完成以上操作后，小明又将甲图中的小灯泡换成定值电阻，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数。请问小明还想探究电流与______的关系，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于______Ω。
18.在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示。
(1)本实验中应量取______相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，甲、乙两种液体吸热的多少是通过______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映的。
(2)分析实验数据可知，当甲升高12℃，乙升高24℃时，______物质的吸热能力强。
(3)若要选择一种液体作为汽车的冷却液，应选择______液体。
19.小明学习了电流、电压和电阻这三个物理量后，他决定探究通过电阻的电流与其两端电压的关系，于是作了如下猜想：
A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；
C：加在电阻两端的电压变化，通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确，小明同学设计了如图甲所示的实验电路，并按设计方案测量了有关数据。
(1)请根据甲电路图，用笔画线代替导线把乙图中的滑动变阻器接入电路(要求：滑片向右移动时电阻变大)。
(2)实验选用的器材如图乙所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为______V，电流表应选用的量程为______A。
(3)连接电路过程中开关应始终______；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______端。
(4)如表是小明同学实验中测量的数据。通过比较分析表中实验序号为______的几组数据，可以验证猜想______(选填“A”、“B”或“C”)是正确的。
(5)归纳表中实验序号为1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的数据可得：当电压一定时，电流与电阻成______的关系。
20.在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，选择了如图所示的实验装置。AC是锰铜合金导线，DF是镍铬合金导线，它们的直径、长度均相同且粗细均匀，B和E分别为AC和DF的中点。请完成下列问题：
(1)本实验中导体电阻的大小通过______来反映；
(2)为了探究导体电阻大小与材料是否有关，第一次将AC段导线接入电路，第二次将DE段导线接入电路，这样操作存在的问题是______。
六、计算题：本大题共2小题，共18分。
21.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数I1为0.3A，电流表A的示数I为0.7A。求：
(1)电源电压的大小；
(2)电阻R2的阻值；
(3)通电1分钟，R1和R2消耗的总电能。
22.小敏家新买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表所示。小敏用这个热水壶装了1.5kg的水，加热10min后把水烧开，水壶自动断电。已知大气压为1个标准大气压，电热水壶正常工作且电阻不变，水的初温为20℃，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，求：
(1)烧开这壶水所吸收的热量；
(2)此电热水壶正常工作10min消耗的电能；
(3)此电热水壶的热效率。
七、综合题：本大题共1小题，共4分。
23.LED是英文lightemittingdide(发光二极管)的缩写，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体(称为P区)，另一部分是N型半导体(称为N区)，在P区和N区之间有一个过渡层，称为P−N结，整个晶片被环氧树脂封装起来，如图1所示。因为组成晶片的P区和N区的半导体材料不同，不同的LED灯发光的颜色也不相同。如图2所示，为一条可以发出不同颜色的LED灯带。
20世纪60年代，科技工作者研制成功了LED发光二极管，经过近30年的发展，大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言，突出的优势可以概括为：一是节能，白光LED的能耗仅为白炽灯的110，为节能灯的14；二是LED灯的寿命长，正常情况下LED灯的使用寿命可达到数万个小时。
LED技术进步日新月异，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
请根据上述材料，回答下列问题。
(1)当电流通过半导体晶片的时候，晶片主要以______的形式向外发出能量，LED灯跟普通光源相比，优势为______、______；
(2)小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为3V的电源两端，观察到电流表有示数且LED灯发光。然后他把电源的正负极互换位置，发现电流表无示数且LED灯不发光，。根据这两次实验的实验现象，可以得出的结论是______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、家用节能灯的正常工作电流约为0.1A，故A正确；
B、普通家庭电视遥控器的干电池电压约为1.5V，故B错误；
C、空调制冷时的功率约为1000W，故C错误；
D、电扇的额定功率为100W，正常工作1h耗电约为W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW⋅h，故D错误。
故选：A。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对电流、电压、电功率、电能的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2.【答案】C
【解析】解：A、丁图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；甲图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；则正确的排列顺序是丁、甲、丙、乙，故A正确；
B、甲图是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B正确；
C、质量相同的燃料完全燃烧时，热值大的放出的热量多，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值不一定大，所以热机效率不一定能得到提高，故C错误；
D、丁图是吸气冲程，活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气的混合物压入气缸，故D正确。
故选：C。
(1)解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功。”进行分析。
(2)做功冲程是内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转化为内能；
(3)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率；
(4)汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的燃料混合物。
此题考查了内燃机的工作原理和过程，是一道综合题目。
3.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，开关S闭合后，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电流表A3、A4测干路电流。
因为并联电路中各支路两端的电压相等，电阻阻值R1=R2，所以根据欧姆定律可知通过两电阻的电流相同，则电流表A1和电流表A2的示数相同，即电流表A1的示数为0.3A，故A错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I=I1+I2=0.3A+0.3A=0.6A，则电流表A3、A4的示数都为0.6A，故B正确，CD错误。
故选：B。
由图可知，开关S闭合后，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电流表A3、A4测干路电流，电阻阻值R1=R2，根据并联电路的电压特点结合欧姆定律可知通过两电阻的电流相同，据此可知电流表A1的示数；根据并联电路的电流规律计算干路电流，即可知电流表A3、A4的示数。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
4.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大；根据串联电路分压的特点可知，电压表分得的电压变大，即电压表的示数变大，故AD错误；
根据I=UR可知，电路中的电流变小；由P=I2R可知，灯泡的实际功率变小，因此灯泡变暗，故C正确、B错误。
故选：C。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据串联电路分压的特点可知电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电路电流的变化，最后根据P=I2R可知灯泡功率的变化。
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，明确电路的结构是关键。
5.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，两电阻串联，电流表显示器串联在电路中；
A、在潜水器完成任务上浮过程中，水的深度h不断变小，由p=ρgh可知，压力传感器受到的压强不断变小，由F=pS可知，压力传感器受到的压力变小，压力传感器的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，即通过显示器的电流变小，故A错误；
BC、电路电流变小，定值电阻阻值不变，由U=IR可知，R0两端的电压变小；串联电路中总电压等于各分电压之和，所以传感器两端的电压变大，故BC错误；
D、电源电压U不变，电路电流I变小，由P=UI可知，电路总功率变小，故D正确。
故选：D。
在潜水器上浮过程中，压力传感器受到的压力变小，其电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端电压的变化，利用串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化，利用P=UI可知电路总功率的变化。
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，关键是分析好在潜水器下潜过程中压力传感器受到压强的变化和其阻值的变化。
6.【答案】D
【解析】解：在正确情况下，开关与电灯是串联的，且开关接在电灯与火线之间，故用测电笔测试：一孔氖管发光，一孔氖管不亮；插座与电灯是串联，当台灯开关插头通时，台灯与电灯是串联：(1)开关闭合时，台灯被短路，台灯不发光。(2)开关断开时，台灯与原来的电灯串联，台灯两端电压小于额定电压220V，台灯不能正常发光。
故不论开关接通还是断开，台灯都不能正常发光。
故选：D。
墙上的开关与电灯是串联，当台灯也串联上时，台灯是不能正常发光的。而当开关闭合时，台灯则会被短路。
本题考查了开关与电灯连接关系，台灯应并联在家庭电路的干路上。
7.【答案】ABC
【解析】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确；
B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B正确；
C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；
D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。
故选：ABC。
做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
本题考查做功改变物体的内能，根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。
8.【答案】ACD
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于A端时接入电路中的电阻为0，R1两端的电压最大，此时R1两端电压U1=U=6V，故A正确；
B、根据P总=UI可知：电路中的电流最大时，电路的总功率最大，
根据乙图可以得出电路的最大电流是0.6A，故B错误；
C、当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.1A，电压表的示数U2=5V，
由I=UR可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2=U2I小=5V0.1A=50Ω，故C正确；
D、根据P总=UI可知：电路中的电流最小时，电路的总功率最小，
所以此时R2的电功率P′=U2I小=5V×0.1A=0.5W，故D正确。
故选：ACD。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于A端时接入电路中的电阻为0，R1两端的电压最大；
(2)根据P总=UI可知：电路中总功率最大时，电路中的电流最大；
(3)当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
(4)根据P总=UI可知：电路中总功率最小时，电路中的电流最小，找出此时滑动变阻器对应的电压值，即可计算此时R2的电功率。
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。
9.【答案】ABD
【解析】解：
A、由图甲可知，滑动变阻器R1和定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，当滑动变阻器的阻值R1=10Ω时，它的电功率为0.9W，
由P=UI=I2R可得，此时电路中电流：I1= P1R1= 0.9W10Ω=0.3A，
当滑动变阻器的阻值R1′=20Ω时，它的电功率为0.8W，此时电路中电流：I2= P2R1′= 0.8W20Ω=0.2A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，
所以，由欧姆定律可得，电源的电压：U=I1(R+R1)=I2(R+R1′)，即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω)，
解得：R=10Ω；
电源的电压U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V，故A正确；
B、因串联电路起分压作用，所以当滑动变阻器的阻值R1′=20Ω时，电压表示数最大，所以由I=UR可得，电压表示数的最大值：U大=I小R1′=0.2A×20Ω=4V，故B正确；
C、当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，则电路最大电流：I大=UR=6V10Ω=0.6A，故C错误；
D、电流表示数的变化量：ΔI=I大−I小=0.6A−0.2A=0.4A，故D正确。
故选：ABD。
由图甲可知，滑动变阻器R1和定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值，进一步求出电源的电压；
(2)根据串联电路分压规律可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数最大，根据欧姆定律求出电压表示数的最大值；
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，根据欧姆定律求出电路最大电流，进一步求出电流表示数的变化量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，从图象中获取有用的信息和利用好电源的电压不变是关键。
10.【答案】热传递 比热容
【解析】解：
(1)人在泡温泉的过程中，身体从水中吸收热量，所以身体会变热，这是通过热传递的方式改变了身体的内能；
(2)烈日下游泳池旁的水泥地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，是因为水的比热容大，在同等情况下，吸收热量，水的温度不如水泥地面温度变化明显。
故答案为：热传递；比热容。
(1)改变物体内能的方法有二：一是做功，二是热传递，在热传递的过程中，高温物体或物体的高温部分，内能减小，温度降低；低温物体或物体的低温部分，内能增大，温度升高；
(2)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容，水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用、改变物体内能的方法的了解和掌握。
11.【答案】热值 内能
【解析】解：火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大。
火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
故答案为：热值；内能。
热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映的是燃料燃烧放热的能力。
火箭在上升过程中，消耗内能，获得机械能。
本题考查了对热值的理解、能量的转化，属于基础题，难度不大。
12.【答案】12.5 4
【解析】解：(1)小灯泡的额定电压为2.5V，由图象知，小灯泡正常发光时UL=2.5V，IL=0.2A，
由欧姆定律可得，小灯泡的电阻为RL=ULIL=Ω；
(2)若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻串联接入电源电压为4.5V的电路，根据图像，当灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2.5V，
而电阻R两端的电压U=IR=0.2A×10Ω=2V，
此时两者的总电压U总=U+UL=2V+2.5V=4.5V，恰好等于电源电压，符合题中要求；
则电路中电流为I=0.2A；
通电10s，电阻R消耗的电能W=I2Rt=(0.2A)2×10Ω×10s=4J。
故答案为：12.5；4。
(1)小灯泡正常发光时的电压为额定电压。由图象可知小灯泡正常发光时两端电压和通过的电流，利用公式R=UI得到此时的灯丝电阻；
(2)根据串联电路中的电流处处相等，而串联总电压等于各部分电压之和，找出当某一电流值时，电压之和等于电源电压4.5V，然后利用公式W=I2Rt得到电阻消耗的电能。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功公式的灵活运用，属于基本题。
13.【答案】1：3 3：1
【解析】解：
两个电阻甲和乙，电阻值分别为10Ω、30Ω，将它们串联接入电路中，通过的电流是相同的，根据U=IR可知，两电阻两端的电压之比等于电阻值之比，即U1：U2=R1：R2=10Ω：30Ω=1：3；
将它们并联接入电路中，它们两端的电压是相等的，根据I=UR可知，通过的电流与电阻值成反比，也就是电流之比等于电阻之比的倒数，即I1：I2=R2：R1=30Ω：10Ω=3：1。
故答案为：1：3；3：1。
在串联电路中，各处的电流是相同的，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；在并联电路中，各支路两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
14.【答案】变暗 变小
【解析】解：(1)当开关S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测电源两端的电压，
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，
由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端分得的电压变大，灯泡两端分得的电压变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；
(2)当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和，
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=UR可知，电路中的电流不变，
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片右侧电阻丝的阻值变小，
由U=IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变小，灯泡两端的电压不变，
则滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变暗；变小。
(1)当开关S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测电源两端的电压，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，从而得出灯泡两端的电压变化，利用P=UI可知灯泡实际功率的变化，从而得出灯泡的亮暗变化；
(2)当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和，根据电压表的内阻特点可知滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变，从而得出电路中的总电阻不变，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据滑片的移动可知滑片右侧电阻丝的阻值变化，利用欧姆定律可知滑片右侧电阻丝两端的电压和灯泡两端的电压变化，从而得出电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测电路元件是关键。
15.【答案】解：(1)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；
(2)三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如下图所示：
【解析】(1)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。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
本题考查了家庭电路的连接，在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
16.【答案】解：由题意可知，小明用的开关控制整个电路，父母亲的开关并联连接后与灯泡串联，电路图如图所示。
【解析】根据题意，判断灯的连接方式，开关的连接方式，然后作出符合题目要求的电路图。
本题考查了电路设计，根据题意确定各电路元件的连接方式是正确解题的关键。
17.【答案】B 灯泡断路 0.625 增大 灯丝的电阻随温度的变化而变化 电阻 25
【解析】解：(1)变阻器按一上一下连入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：
I=UR=2.5V10Ω=0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
(2)闭合开关前，滑片P应移到阻值最大处的B端。闭合开关，电流表无示数，电路为断路，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电压表与电源连通，则电路中发生的故障是灯泡断路；
(3)根据如图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，可知小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
小灯泡灯丝电阻随电流的增大而增大，小灯泡灯丝电阻变化的原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化；
(4)电阻两端的电压始终保持UV=2V，此实验还可以探究电流与电阻的关系，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U−UV=6V−2V=4V，定值电阻分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当变阻器的最大电50Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为：R滑=0.5×50Ω=25Ω，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于25Ω。
故答案为：(1)如图所示：(2)B；灯泡断路；(3)0.625；增大；灯丝的电阻随温度的变化而变化；(4)电阻；25。
(1)变阻器按一上一下连入电路中与灯串联，根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律得出灯的额定电流，确定电流表选用小量程与灯串联；
(2)闭合开关前，为保护电路，滑片P应移到阻值最大处；
闭合开关，电流表有示数，电路为通路，根据小灯泡不发光，电压表无示数分析可能的原因；
(3)根据小灯泡电流随电压变化的关系图象知灯在额定电压下的电流，根据P=UI得出小灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的变化而变化；
(4)根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理得出当变阻器的最大电50Ω连入电路中时对应的定值电阻最大值。
本题测量小灯泡电功率的实验，考查电路连接、注意事项、故障分析、功率计算和影响电阻大小的因素及对器材的要求。
18.【答案】质量 加热的时间 甲 甲
【解析】解：(1)本实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，通过加热的时间来反映物质吸热的多少。
(2)分析实验数据可知，质量均相同的两种液体，当甲升高12℃，乙升高24℃时，加热时间都为3分钟，根据转换法吸收的热量相同，
根据比较吸收能力的第2种方法，即甲液体的吸热能力强；
(3)因甲的吸热能力强，即比热容大，根据Q=cmΔt，降低相同的温度放出的热量多，故若要选择一种液体作为汽车的冷却液，应选择甲液体。
故答案为：(1)质量；加热的时间；(2)甲；(3)甲。
(1)(2)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。
比较物质吸热能力的2种方法：
①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使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
(3)甲的吸热能力强，即比热容大，根据Q=cmΔt分析回答。
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Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19.【答案】0～3 0～0.6 断开 右 1、2、3 B 反比
【解析】解：(1)滑动变阻器应该“一上一下”串联接入电路中，根据题意连接实物图如下：。
(2)实验选用的器材如图乙所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为0～3V，电流表应选用的量程为0～0.6A。
(3)连接电路过程中开关应始终断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端。
(4)如表是小明同学实验中测量的数据。通过比较分析表中实验序号为1、2、3的几组数据，可以验证猜想B是正确的。
(5)归纳表中实验序号为1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的数据可得：当电压一定时，电流与电阻成反比的关系。
故答案为：(1)；(2)0～3；0～0.6；(3)断开；右；(4)1、2、3；B；(5)反比。
(1)滑动变阻器应该“一上一下”串联接入电路中。
(2)根据电源电压和定值电阻的阻值，利用欧姆定律选择电流表和电压表的量程。
(3)连接电路时，开关应该断开，滑动变阻器置于电阻最大值处。
(4)根据表格中的数据分析，在电阻一定时，电流与电压的关系。
(5)根据表格中的数据分析，在电压一定时，电流与电阻的关系。
本题考查的是探究电流与电压、电阻的关系；知道控制变量法在本实验中的应用；会根据数据分析得出结论。
20.【答案】电流表示数的大小 AC段导线和DE段导线的长度和材料均不同
【解析】解：(1)实验通过电流表示数的大小来反映电阻的大小；
(2)探究导线电阻的大小与材料的关系，需要控制长度、横截面积和温度都相同，仅改变导体的材料，而题中第一次将AC段导线接入电路，第二次将DE段导线接入电路，这样AC段导线和DE段导线的长度和材料均不同，因此不能探究导线电阻的大小与材料的关系。
故答案为：(1)电流表示数的大小；(2)AC段导线和DE段导线的长度和材料均不同。
(1)实验通过电流表示数的大小来反映电阻的大小；
(2)影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度。本题要研究电阻的大小是否与长度有关，根据控制变量法的思路，就要保证选择的导线的长度不同，而其他因素必须相同；而要探究导体电阻大小于材料的关系时，就要就要保证选择的导线的材料不同，而其他因素必须相同。
本题是一道考查电阻大小的影响因素的探究题，解题时注意控制变量法和转换法的应用，难度不大。
21.【答案】解：由图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路的总电流，电流表A1测量通过R1的电流；
(1)由I=UR可知，R1两端的电压：U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V，
根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U=U2=U1=6V；
(2)根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2=I−I1=0.7A−0.3A=0.4A，
由I=UR可知，R2的阻值：R2=U2I2=6V0.4A=15Ω；
(3)通电1分钟，R1和R2消耗的总电能：W=UIt=6V×0.7A×1×60s=252J。
答：(1)电源电压的大小为6V；
(2)电阻R2的阻值为15Ω；
(3)通电1分钟，R1和R2消耗的总电能为252J。
【解析】由图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路的总电流，电流表A1测量通过R1的电流；
(1)根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据并联电路的电压特点可知电源电压；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值；
(3)根据W=UIt求出通电1分钟，R1和R2消耗的总电能。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律以及电功公式的应用，是一道常考题，难度并不大。
22.【答案】解：(1)1个标准大气压下水的沸点为100℃，则这壶水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(100℃−20℃)=5.04×105J；
(2)由P=Wt得，水壶消耗的电能：W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J；
(3)此电热水壶的热效率：η=Q吸W×100%=5.04×105J6×105J×100%=84%。
答：(1)这壶水吸收的热量为5.04×105J；
(2)水壶消耗的电能为6×105J；
(3)此电热水壶的热效率为84%。
【解析】(1)知道水的质量和比热容以及初温、末温(1个标准大气压下水的沸点为100℃)，根据Q吸=cm(t−t0)求出这壶水吸收的热量；
(2)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=Wt求出水壶消耗的电能；
(3)知道水吸收的热量和消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出此电热水壶的热效率。
本题考查了吸热公式和电功公式、效率公式的应用，关键是知道1个标准大气压下水的沸点为100℃。
23.【答案】光 节能 寿命长 LED灯具有单向导电性
【解析】解：(1)根据材料信息可知：当电流通过半导体晶片的时候，晶片主要以光的形式向外发出能量；
LED灯跟普通光源相比，优势为节能、寿命长。
(2)根据这两次实验的实验现象，可以得出的结论是LED灯有单向导电性。
故答案为：(1)光；节能；寿命长；(2)LED灯有单向导电性。
根据材料信息回答；半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的材料，半导体具有单向导电性。
本题考查了学生对半导体材料的认识属于常识题。加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
实验序号
R/Ω
U/V
I/A
1
5
1.0
0.20
2
2.0
0.40
3
3.0
0.60
4
10
1.0
0.10
5
2.0
0.20
6
3.0
0.30
7
20
1.0
0.05
8
2.0
0.10
9
3.0
0.15
自动电热水壶
型号
WLD100F
电源
220V50Hz
额定功率
1000W
容量
2L
1.下列关于家里的用电器相关数据的估测最符合实际的是( )
A. 家用节能灯的正常工作电流约为0.1A
B. 普通家庭电视遥控器的干电池电压约为220V
C. 空调制冷时的功率约为100W
D. 电扇正常工作1h耗电约为1kW⋅h
2.如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法不正确的是( )
A. 按一个工作循环其正确排列顺序是：丁甲丙乙
B. 甲冲程中的能量转化过程为机械能转化为内能
C. 使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D. 丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气混合物压入气缸
3.如图所示的电路中，电流表规格都相同，电阻阻值R1=R2。开关S闭合后，电流表A2的示数为0.3A。下列判断正确的是( )
A. 电流表A1的示数为0.6A
B. 电流表A3的示数为0.6A
C. 电流表A4的示数为1.2A
D. 电流表A4的示数为0.3A
4.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是( )
A. 灯泡变亮，电压表示数变小
B. 灯泡变亮，电压表示数变大
C. 灯泡变暗，电压表示数变大
D. 灯泡变暗，电压表示数不变
5.如图所示是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻。在潜水器完成任务上浮过程中，电路中有关物理量的变化情况正确的是( )
A. 通过显示器的电流增大B. R0两端的电压不变
C. 传感器两端的电压减小D. 电路的总功率减小
6.从墙上电灯的拉线开关中引出两根电线来安装一个两孔插座，安装好后用测电笔测试：一孔氖管不亮，将一台灯的插头直接插入该两孔插座( )
A. 接通开关，台灯能正常发光；断开开关，台灯不能正常发光
B. 接通开关，台灯不能正常发光；断开开关，台灯能正常发光
C. 不论开关接通还是断开，台灯都能正常发光
D. 不论开关接通还是断开，台灯都不能正常发光
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
7.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确是( )
A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能增大
B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能减少
C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
8.如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，下列判断中正确的是( )
A. R1两端电压的最大值为6V
B. 电路总功率最大时，电路中的电流为0.1A
C. R2的最大阻值为50Ω
D. 电路总功率最小时，R2的电功率为0.5W
9.如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率与其电阻的关系图象。滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6VB. 电压表的最大示数为4V
C. 电流表的最大示数为0.3AD. 电流表的示数变化了0.4A
三、填空题：本大题共5小题，共10分。
10.泡温泉时感觉身体会发热，这是通过______的方式改变了身体的内能。烈日下，小兵去游泳池游泳，他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉，这是因为水的______较大的缘故。
11.2022年9月13日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将“中星1E”卫星发射升空，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭在上升过程中将______转化为机械能。
12.如图所示是额定电压为2.5V的小灯泡的I−U图像。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是______Ω。若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻串联接入某电路，电源电压为4.5V，通电10s电阻R消耗的电能______J。
13.现有两个电阻甲和乙，电阻值分别为10Ω、30Ω，将它们串联接入电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为______；将它们并联接入电路中，通过甲、乙两电阻的电流之比为______。
14.如图所示，当开关S、S1闭合时，滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡L的亮度______(选填“变亮”“变暗”或“不变”)；当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
16.小明和父母三人想采用投票的方式决定假期是否外出旅游。小明是必须要去的，如果父母中至少一人同意的话，他们就决定去旅游。为此，小明根据物理课上所学的电路知识，用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机，三人各自控制一只开关(闭合表示同意，断开表示不同意)，表决后只要灯亮就决定去旅游。请你按上述要求在虚线框内设计此投票机的电路(请在开关旁注明控制的人)。
五、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
17.小明在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线帮他将甲图中未完成的实物电路连接完整；
(2)闭合开关前，滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端。闭合开关后，移动滑片发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则电路中发生的故障是______。
(3)排除故障后，小明改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象，根据图象提供的信息，可知小灯泡的额定功率为______W，小灯泡灯丝电阻随电流的增大而______，原因是______。
(4)完成以上操作后，小明又将甲图中的小灯泡换成定值电阻，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数。请问小明还想探究电流与______的关系，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于______Ω。
18.在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示。
(1)本实验中应量取______相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，甲、乙两种液体吸热的多少是通过______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映的。
(2)分析实验数据可知，当甲升高12℃，乙升高24℃时，______物质的吸热能力强。
(3)若要选择一种液体作为汽车的冷却液，应选择______液体。
19.小明学习了电流、电压和电阻这三个物理量后，他决定探究通过电阻的电流与其两端电压的关系，于是作了如下猜想：
A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；
C：加在电阻两端的电压变化，通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确，小明同学设计了如图甲所示的实验电路，并按设计方案测量了有关数据。
(1)请根据甲电路图，用笔画线代替导线把乙图中的滑动变阻器接入电路(要求：滑片向右移动时电阻变大)。
(2)实验选用的器材如图乙所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为______V，电流表应选用的量程为______A。
(3)连接电路过程中开关应始终______；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______端。
(4)如表是小明同学实验中测量的数据。通过比较分析表中实验序号为______的几组数据，可以验证猜想______(选填“A”、“B”或“C”)是正确的。
(5)归纳表中实验序号为1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的数据可得：当电压一定时，电流与电阻成______的关系。
20.在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，选择了如图所示的实验装置。AC是锰铜合金导线，DF是镍铬合金导线，它们的直径、长度均相同且粗细均匀，B和E分别为AC和DF的中点。请完成下列问题：
(1)本实验中导体电阻的大小通过______来反映；
(2)为了探究导体电阻大小与材料是否有关，第一次将AC段导线接入电路，第二次将DE段导线接入电路，这样操作存在的问题是______。
六、计算题：本大题共2小题，共18分。
21.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数I1为0.3A，电流表A的示数I为0.7A。求：
(1)电源电压的大小；
(2)电阻R2的阻值；
(3)通电1分钟，R1和R2消耗的总电能。
22.小敏家新买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表所示。小敏用这个热水壶装了1.5kg的水，加热10min后把水烧开，水壶自动断电。已知大气压为1个标准大气压，电热水壶正常工作且电阻不变，水的初温为20℃，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，求：
(1)烧开这壶水所吸收的热量；
(2)此电热水壶正常工作10min消耗的电能；
(3)此电热水壶的热效率。
七、综合题：本大题共1小题，共4分。
23.LED是英文lightemittingdide(发光二极管)的缩写，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体(称为P区)，另一部分是N型半导体(称为N区)，在P区和N区之间有一个过渡层，称为P−N结，整个晶片被环氧树脂封装起来，如图1所示。因为组成晶片的P区和N区的半导体材料不同，不同的LED灯发光的颜色也不相同。如图2所示，为一条可以发出不同颜色的LED灯带。
20世纪60年代，科技工作者研制成功了LED发光二极管，经过近30年的发展，大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言，突出的优势可以概括为：一是节能，白光LED的能耗仅为白炽灯的110，为节能灯的14；二是LED灯的寿命长，正常情况下LED灯的使用寿命可达到数万个小时。
LED技术进步日新月异，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
请根据上述材料，回答下列问题。
(1)当电流通过半导体晶片的时候，晶片主要以______的形式向外发出能量，LED灯跟普通光源相比，优势为______、______；
(2)小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为3V的电源两端，观察到电流表有示数且LED灯发光。然后他把电源的正负极互换位置，发现电流表无示数且LED灯不发光，。根据这两次实验的实验现象，可以得出的结论是______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、家用节能灯的正常工作电流约为0.1A，故A正确；
B、普通家庭电视遥控器的干电池电压约为1.5V，故B错误；
C、空调制冷时的功率约为1000W，故C错误；
D、电扇的额定功率为100W，正常工作1h耗电约为W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW⋅h，故D错误。
故选：A。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对电流、电压、电功率、电能的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。
2.【答案】C
【解析】解：A、丁图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；甲图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；则正确的排列顺序是丁、甲、丙、乙，故A正确；
B、甲图是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B正确；
C、质量相同的燃料完全燃烧时，热值大的放出的热量多，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值不一定大，所以热机效率不一定能得到提高，故C错误；
D、丁图是吸气冲程，活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气的混合物压入气缸，故D正确。
故选：C。
(1)解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功。”进行分析。
(2)做功冲程是内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转化为内能；
(3)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率；
(4)汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的燃料混合物。
此题考查了内燃机的工作原理和过程，是一道综合题目。
3.【答案】B
【解析】解：由电路图可知，开关S闭合后，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电流表A3、A4测干路电流。
因为并联电路中各支路两端的电压相等，电阻阻值R1=R2，所以根据欧姆定律可知通过两电阻的电流相同，则电流表A1和电流表A2的示数相同，即电流表A1的示数为0.3A，故A错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I=I1+I2=0.3A+0.3A=0.6A，则电流表A3、A4的示数都为0.6A，故B正确，CD错误。
故选：B。
由图可知，开关S闭合后，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电流表A3、A4测干路电流，电阻阻值R1=R2，根据并联电路的电压特点结合欧姆定律可知通过两电阻的电流相同，据此可知电流表A1的示数；根据并联电路的电流规律计算干路电流，即可知电流表A3、A4的示数。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
4.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大；根据串联电路分压的特点可知，电压表分得的电压变大，即电压表的示数变大，故AD错误；
根据I=UR可知，电路中的电流变小；由P=I2R可知，灯泡的实际功率变小，因此灯泡变暗，故C正确、B错误。
故选：C。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据串联电路分压的特点可知电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电路电流的变化，最后根据P=I2R可知灯泡功率的变化。
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，明确电路的结构是关键。
5.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，两电阻串联，电流表显示器串联在电路中；
A、在潜水器完成任务上浮过程中，水的深度h不断变小，由p=ρgh可知，压力传感器受到的压强不断变小，由F=pS可知，压力传感器受到的压力变小，压力传感器的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，即通过显示器的电流变小，故A错误；
BC、电路电流变小，定值电阻阻值不变，由U=IR可知，R0两端的电压变小；串联电路中总电压等于各分电压之和，所以传感器两端的电压变大，故BC错误；
D、电源电压U不变，电路电流I变小，由P=UI可知，电路总功率变小，故D正确。
故选：D。
在潜水器上浮过程中，压力传感器受到的压力变小，其电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端电压的变化，利用串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化，利用P=UI可知电路总功率的变化。
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，关键是分析好在潜水器下潜过程中压力传感器受到压强的变化和其阻值的变化。
6.【答案】D
【解析】解：在正确情况下，开关与电灯是串联的，且开关接在电灯与火线之间，故用测电笔测试：一孔氖管发光，一孔氖管不亮；插座与电灯是串联，当台灯开关插头通时，台灯与电灯是串联：(1)开关闭合时，台灯被短路，台灯不发光。(2)开关断开时，台灯与原来的电灯串联，台灯两端电压小于额定电压220V，台灯不能正常发光。
故不论开关接通还是断开，台灯都不能正常发光。
故选：D。
墙上的开关与电灯是串联，当台灯也串联上时，台灯是不能正常发光的。而当开关闭合时，台灯则会被短路。
本题考查了开关与电灯连接关系，台灯应并联在家庭电路的干路上。
7.【答案】ABC
【解析】解：A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确；
B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B正确；
C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；
D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。
故选：ABC。
做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
本题考查做功改变物体的内能，根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。
8.【答案】ACD
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于A端时接入电路中的电阻为0，R1两端的电压最大，此时R1两端电压U1=U=6V，故A正确；
B、根据P总=UI可知：电路中的电流最大时，电路的总功率最大，
根据乙图可以得出电路的最大电流是0.6A，故B错误；
C、当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.1A，电压表的示数U2=5V，
由I=UR可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2=U2I小=5V0.1A=50Ω，故C正确；
D、根据P总=UI可知：电路中的电流最小时，电路的总功率最小，
所以此时R2的电功率P′=U2I小=5V×0.1A=0.5W，故D正确。
故选：ACD。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于A端时接入电路中的电阻为0，R1两端的电压最大；
(2)根据P总=UI可知：电路中总功率最大时，电路中的电流最大；
(3)当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
(4)根据P总=UI可知：电路中总功率最小时，电路中的电流最小，找出此时滑动变阻器对应的电压值，即可计算此时R2的电功率。
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。
9.【答案】ABD
【解析】解：
A、由图甲可知，滑动变阻器R1和定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，当滑动变阻器的阻值R1=10Ω时，它的电功率为0.9W，
由P=UI=I2R可得，此时电路中电流：I1= P1R1= 0.9W10Ω=0.3A，
当滑动变阻器的阻值R1′=20Ω时，它的电功率为0.8W，此时电路中电流：I2= P2R1′= 0.8W20Ω=0.2A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，
所以，由欧姆定律可得，电源的电压：U=I1(R+R1)=I2(R+R1′)，即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω)，
解得：R=10Ω；
电源的电压U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V，故A正确；
B、因串联电路起分压作用，所以当滑动变阻器的阻值R1′=20Ω时，电压表示数最大，所以由I=UR可得，电压表示数的最大值：U大=I小R1′=0.2A×20Ω=4V，故B正确；
C、当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，则电路最大电流：I大=UR=6V10Ω=0.6A，故C错误；
D、电流表示数的变化量：ΔI=I大−I小=0.6A−0.2A=0.4A，故D正确。
故选：ABD。
由图甲可知，滑动变阻器R1和定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值，进一步求出电源的电压；
(2)根据串联电路分压规律可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数最大，根据欧姆定律求出电压表示数的最大值；
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，根据欧姆定律求出电路最大电流，进一步求出电流表示数的变化量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，从图象中获取有用的信息和利用好电源的电压不变是关键。
10.【答案】热传递 比热容
【解析】解：
(1)人在泡温泉的过程中，身体从水中吸收热量，所以身体会变热，这是通过热传递的方式改变了身体的内能；
(2)烈日下游泳池旁的水泥地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，是因为水的比热容大，在同等情况下，吸收热量，水的温度不如水泥地面温度变化明显。
故答案为：热传递；比热容。
(1)改变物体内能的方法有二：一是做功，二是热传递，在热传递的过程中，高温物体或物体的高温部分，内能减小，温度降低；低温物体或物体的低温部分，内能增大，温度升高；
(2)单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为该物质的比热容，水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用、改变物体内能的方法的了解和掌握。
11.【答案】热值 内能
【解析】解：火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大。
火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
故答案为：热值；内能。
热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映的是燃料燃烧放热的能力。
火箭在上升过程中，消耗内能，获得机械能。
本题考查了对热值的理解、能量的转化，属于基础题，难度不大。
12.【答案】12.5 4
【解析】解：(1)小灯泡的额定电压为2.5V，由图象知，小灯泡正常发光时UL=2.5V，IL=0.2A，
由欧姆定律可得，小灯泡的电阻为RL=ULIL=Ω；
(2)若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻串联接入电源电压为4.5V的电路，根据图像，当灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2.5V，
而电阻R两端的电压U=IR=0.2A×10Ω=2V，
此时两者的总电压U总=U+UL=2V+2.5V=4.5V，恰好等于电源电压，符合题中要求；
则电路中电流为I=0.2A；
通电10s，电阻R消耗的电能W=I2Rt=(0.2A)2×10Ω×10s=4J。
故答案为：12.5；4。
(1)小灯泡正常发光时的电压为额定电压。由图象可知小灯泡正常发光时两端电压和通过的电流，利用公式R=UI得到此时的灯丝电阻；
(2)根据串联电路中的电流处处相等，而串联总电压等于各部分电压之和，找出当某一电流值时，电压之和等于电源电压4.5V，然后利用公式W=I2Rt得到电阻消耗的电能。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功公式的灵活运用，属于基本题。
13.【答案】1：3 3：1
【解析】解：
两个电阻甲和乙，电阻值分别为10Ω、30Ω，将它们串联接入电路中，通过的电流是相同的，根据U=IR可知，两电阻两端的电压之比等于电阻值之比，即U1：U2=R1：R2=10Ω：30Ω=1：3；
将它们并联接入电路中，它们两端的电压是相等的，根据I=UR可知，通过的电流与电阻值成反比，也就是电流之比等于电阻之比的倒数，即I1：I2=R2：R1=30Ω：10Ω=3：1。
故答案为：1：3；3：1。
在串联电路中，各处的电流是相同的，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；在并联电路中，各支路两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
14.【答案】变暗 变小
【解析】解：(1)当开关S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测电源两端的电压，
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，
由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端分得的电压变大，灯泡两端分得的电压变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；
(2)当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和，
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=UR可知，电路中的电流不变，
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑片右侧电阻丝的阻值变小，
由U=IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变小，灯泡两端的电压不变，
则滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变暗；变小。
(1)当开关S、S1闭合时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测电源两端的电压，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，从而得出灯泡两端的电压变化，利用P=UI可知灯泡实际功率的变化，从而得出灯泡的亮暗变化；
(2)当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器和灯泡L串联，电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和，根据电压表的内阻特点可知滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变，从而得出电路中的总电阻不变，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据滑片的移动可知滑片右侧电阻丝的阻值变化，利用欧姆定律可知滑片右侧电阻丝两端的电压和灯泡两端的电压变化，从而得出电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测电路元件是关键。
15.【答案】解：(1)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；
(2)三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如下图所示：
【解析】(1)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。
(2)三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
本题考查了家庭电路的连接，在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
16.【答案】解：由题意可知，小明用的开关控制整个电路，父母亲的开关并联连接后与灯泡串联，电路图如图所示。
【解析】根据题意，判断灯的连接方式，开关的连接方式，然后作出符合题目要求的电路图。
本题考查了电路设计，根据题意确定各电路元件的连接方式是正确解题的关键。
17.【答案】B 灯泡断路 0.625 增大 灯丝的电阻随温度的变化而变化 电阻 25
【解析】解：(1)变阻器按一上一下连入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：
I=UR=2.5V10Ω=0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
(2)闭合开关前，滑片P应移到阻值最大处的B端。闭合开关，电流表无示数，电路为断路，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电压表与电源连通，则电路中发生的故障是灯泡断路；
(3)根据如图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，可知小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
小灯泡灯丝电阻随电流的增大而增大，小灯泡灯丝电阻变化的原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化；
(4)电阻两端的电压始终保持UV=2V，此实验还可以探究电流与电阻的关系，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U−UV=6V−2V=4V，定值电阻分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当变阻器的最大电50Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为：R滑=0.5×50Ω=25Ω，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于25Ω。
故答案为：(1)如图所示：(2)B；灯泡断路；(3)0.625；增大；灯丝的电阻随温度的变化而变化；(4)电阻；25。
(1)变阻器按一上一下连入电路中与灯串联，根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律得出灯的额定电流，确定电流表选用小量程与灯串联；
(2)闭合开关前，为保护电路，滑片P应移到阻值最大处；
闭合开关，电流表有示数，电路为通路，根据小灯泡不发光，电压表无示数分析可能的原因；
(3)根据小灯泡电流随电压变化的关系图象知灯在额定电压下的电流，根据P=UI得出小灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的变化而变化；
(4)根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理得出当变阻器的最大电50Ω连入电路中时对应的定值电阻最大值。
本题测量小灯泡电功率的实验，考查电路连接、注意事项、故障分析、功率计算和影响电阻大小的因素及对器材的要求。
18.【答案】质量 加热的时间 甲 甲
【解析】解：(1)本实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，通过加热的时间来反映物质吸热的多少。
(2)分析实验数据可知，质量均相同的两种液体，当甲升高12℃，乙升高24℃时，加热时间都为3分钟，根据转换法吸收的热量相同，
根据比较吸收能力的第2种方法，即甲液体的吸热能力强；
(3)因甲的吸热能力强，即比热容大，根据Q=cmΔt，降低相同的温度放出的热量多，故若要选择一种液体作为汽车的冷却液，应选择甲液体。
故答案为：(1)质量；加热的时间；(2)甲；(3)甲。
(1)(2)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。
比较物质吸热能力的2种方法：
①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使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
(3)甲的吸热能力强，即比热容大，根据Q=cmΔt分析回答。
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Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19.【答案】0～3 0～0.6 断开 右 1、2、3 B 反比
【解析】解：(1)滑动变阻器应该“一上一下”串联接入电路中，根据题意连接实物图如下：。
(2)实验选用的器材如图乙所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为0～3V，电流表应选用的量程为0～0.6A。
(3)连接电路过程中开关应始终断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端。
(4)如表是小明同学实验中测量的数据。通过比较分析表中实验序号为1、2、3的几组数据，可以验证猜想B是正确的。
(5)归纳表中实验序号为1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的数据可得：当电压一定时，电流与电阻成反比的关系。
故答案为：(1)；(2)0～3；0～0.6；(3)断开；右；(4)1、2、3；B；(5)反比。
(1)滑动变阻器应该“一上一下”串联接入电路中。
(2)根据电源电压和定值电阻的阻值，利用欧姆定律选择电流表和电压表的量程。
(3)连接电路时，开关应该断开，滑动变阻器置于电阻最大值处。
(4)根据表格中的数据分析，在电阻一定时，电流与电压的关系。
(5)根据表格中的数据分析，在电压一定时，电流与电阻的关系。
本题考查的是探究电流与电压、电阻的关系；知道控制变量法在本实验中的应用；会根据数据分析得出结论。
20.【答案】电流表示数的大小 AC段导线和DE段导线的长度和材料均不同
【解析】解：(1)实验通过电流表示数的大小来反映电阻的大小；
(2)探究导线电阻的大小与材料的关系，需要控制长度、横截面积和温度都相同，仅改变导体的材料，而题中第一次将AC段导线接入电路，第二次将DE段导线接入电路，这样AC段导线和DE段导线的长度和材料均不同，因此不能探究导线电阻的大小与材料的关系。
故答案为：(1)电流表示数的大小；(2)AC段导线和DE段导线的长度和材料均不同。
(1)实验通过电流表示数的大小来反映电阻的大小；
(2)影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度。本题要研究电阻的大小是否与长度有关，根据控制变量法的思路，就要保证选择的导线的长度不同，而其他因素必须相同；而要探究导体电阻大小于材料的关系时，就要就要保证选择的导线的材料不同，而其他因素必须相同。
本题是一道考查电阻大小的影响因素的探究题，解题时注意控制变量法和转换法的应用，难度不大。
21.【答案】解：由图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路的总电流，电流表A1测量通过R1的电流；
(1)由I=UR可知，R1两端的电压：U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V，
根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U=U2=U1=6V；
(2)根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2=I−I1=0.7A−0.3A=0.4A，
由I=UR可知，R2的阻值：R2=U2I2=6V0.4A=15Ω；
(3)通电1分钟，R1和R2消耗的总电能：W=UIt=6V×0.7A×1×60s=252J。
答：(1)电源电压的大小为6V；
(2)电阻R2的阻值为15Ω；
(3)通电1分钟，R1和R2消耗的总电能为252J。
【解析】由图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路的总电流，电流表A1测量通过R1的电流；
(1)根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据并联电路的电压特点可知电源电压；
(2)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值；
(3)根据W=UIt求出通电1分钟，R1和R2消耗的总电能。
本题考查并联电路的特点、欧姆定律以及电功公式的应用，是一道常考题，难度并不大。
22.【答案】解：(1)1个标准大气压下水的沸点为100℃，则这壶水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(100℃−20℃)=5.04×105J；
(2)由P=Wt得，水壶消耗的电能：W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J；
(3)此电热水壶的热效率：η=Q吸W×100%=5.04×105J6×105J×100%=84%。
答：(1)这壶水吸收的热量为5.04×105J；
(2)水壶消耗的电能为6×105J；
(3)此电热水壶的热效率为84%。
【解析】(1)知道水的质量和比热容以及初温、末温(1个标准大气压下水的沸点为100℃)，根据Q吸=cm(t−t0)求出这壶水吸收的热量；
(2)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=Wt求出水壶消耗的电能；
(3)知道水吸收的热量和消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出此电热水壶的热效率。
本题考查了吸热公式和电功公式、效率公式的应用，关键是知道1个标准大气压下水的沸点为100℃。
23.【答案】光 节能 寿命长 LED灯具有单向导电性
【解析】解：(1)根据材料信息可知：当电流通过半导体晶片的时候，晶片主要以光的形式向外发出能量；
LED灯跟普通光源相比，优势为节能、寿命长。
(2)根据这两次实验的实验现象，可以得出的结论是LED灯有单向导电性。
故答案为：(1)光；节能；寿命长；(2)LED灯有单向导电性。
根据材料信息回答；半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的材料，半导体具有单向导电性。
本题考查了学生对半导体材料的认识属于常识题。加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
实验序号
R/Ω
U/V
I/A
1
5
1.0
0.20
2
2.0
0.40
3
3.0
0.60
4
10
1.0
0.10
5
2.0
0.20
6
3.0
0.30
7
20
1.0
0.05
8
2.0
0.10
9
3.0
0.15
自动电热水壶
型号
WLD100F
电源
220V50Hz
额定功率
1000W
容量
2L
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