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2023-2024学年河南省平顶山市郏县九年级（上）期末物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年河南省平顶山市郏县九年级（上）期末物理试卷（含解析），共20页。试卷主要包含了填空题，选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.一单缸四冲程柴油机，它的转速1800r/min，在1s内它完成______个做功冲程，若在做功冲程中，燃气推动活塞一次做功是2200J，那么这台柴油机的功率为______W。
2.小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA⋅ℎ，则它充满电后存储的电能为______J；经查，该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为______ℎ。
3.如图甲所示电路，电源电压为12V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L2两端的电压为______V；当S闭合改为断开时，电压表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.如图甲所示是一种流水线上应用的计数器的简化电路，电源电压恒为9V，R1是一种光敏元件，当流水线上的物品挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，R2是定值电阻，检测器相当于一个电压表，如图乙所示是某时段AB两端的电压随时间变化的图像。红外线是______(选填“可见光”或“不可见光”)。当AB两端电压为2V时，检测器会计数一次，此时，电阻R1和R2的电阻之比为______。有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1消耗的电功率之比为______。
5.仔细观察家里电饭锅、洗衣机等所用的插头，我们会发现有一根插头E要长些，如图所示。那么，较长的那根插头E接的是______(选填“火线”、“零线”或“地线”)；你认为这根插头做长点的主要目的是______。
二、选择题
6.南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是−25℃。一天，南极的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是( )
A. 豆豆：冰山的温度低，所含热量少
B. 丁丁：这里太冷了，冰山肯定没有内能了
C. 豆豆：我们一起跳舞吧，这样能暖和一些
D. 丁丁：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
7.如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是( )
A. 25%B. 35%C. 40%D. 75%
8.如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。塞进塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是( )
A. 往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B. 往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C. 瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低
D. 瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
9.在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数。为了找出发生故障的原因，先用电压表进行检测，发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是( )
A. L1断路
B. L1短路
C. L2断路
D. L2短路
10.如图所示，电源两端的电压保持不变，电阻R1与R2的阻值均为30Ω.闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为6：5；若将电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2.则下列判断中正确的是( )
A. R3=10ΩB. R2：R3=2：3
C. I1：I2=4：5D. I1：I2=5：4
11.家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，家庭电路漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中还有实验电路，由一只开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示，电源电压恒为6V，L1标有“6V，7.2W”，L2标有“6V，3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A. 仅闭合S1、S3，L1亮，L2不亮
B. 仅闭全S2、S3，电流表读数为0.6A
C. 仅闭合S1、S2，电路总电阻为15Ω
D. 仅闭合S3，电源消耗的总功率为10.8W
13.关于能源、信息与材料，下列说法正确的是( )
A. 化石能源和太阳能都属于可再生能源
B. 核反应堆中发生的链式反应，是不可控制的
C. 5G和4G通信信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D. 若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
三、综合题
14.如图甲所示是小明常用的一个插线板，他在使用中发现，插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，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，请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
15.如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器的滑片向左移动时弹簧的长度变短，并标出通电螺线管的N极。
16.赵刚和他的同学用如图所示的实验装置，探究产生感应电流的条件。
(1)实验中，除了让开关闭合外，还应当让导体棒AB做______运动，才能产生感应电流。
(2)在仪器和电路连接都完好的情况下，王磊所在小组的实验现象不太明显，请帮他提出一条改进措施：______。
(3)赵刚猜想“感应电流的大小可能与导体的运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：控制其他条件不变，让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动______，观察两次实验中的______，然后进行分析与判断。
17.在探究电流与电压的关系实验中，所用实验器材有：电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、小灯泡、定值电阻(10Ω)、导线若干。小明所在的实验小组设计了如图所示的电路。
(1)请你指出他们在电路连接上的两处错误：______、______。
(2)该图在器材选择上有一个元件是错误的，这个错误的元件是______，应该换成______。
(3)小明所在的实验小组改正错误并换上正确的元件后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表示数的变化范围是3～6V，记录的几组实验数据如下表所示。
①分析表中数据可得：电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压______。
②根据表中的数据计算可得，在本实验中所用的滑动变阻器的电阻最大值为______Ω。
18.小明用如图甲所示的电路，测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)的额定功率，已知电源电压恒为4.5V。
(1)请将实物电路连接完整。
(2)现有A(5Ω,0.3A)、B(10Ω,0.5A)和C(100Ω,1A)三个滑动变阻器可供选择，则应选择滑动变阻器______(选填“A”、“B”或“C”)连入电路，才能保证实验顺利进行。
(3)由于电源电压高于小灯泡的额定电压，连接好电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应当置于______(选填“A”或“B”)端。
(4)电路连接好后，闭合开关，电压表的指针没有偏转，但电流表的指针却有很大幅度偏转，灯泡不亮，发生这种现象的原因是______。
(5)使小灯泡正常发光的条件：______。电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
(6)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，做出了I−U的关系图像，根据你的经验，符合实际的应该是下列的图______(选填“a”、“b”或“c”)。这是因为______。
19.如图甲是学校常用的某型节能饮水机原理图。该饮水机的进水管与出水管紧贴在一起，这样常温净化水经进水管与连接热水胆出水管中的开水进行了充分的热交换，可以将常温净水化水预热后再注入到热水胆内进行加热，而从出水管中流出的则是温开水。
(1)若质量是10kg、温度是100℃的开水从热水胆经出水管流出后变成温度是80℃的温开水，则同时从进水管流过的常温净化水吸收的热量是多少？(不计热损失)
(2)饮水机内装有电加热系统，图乙是它的电路示意图，其中R1是热水胆内的加热电阻，R2是热水胆外温控器内的限流电阻。饮水机加热状态和保温状态的总功率分别是4kW和200W。
①当开关S1闭合、S2 ______时，饮水机处于加热状态；当开关S1闭合、S2 ______时，饮水机处于保温状态。
②饮水机内的加热电阻R1和限流电阻R2的阻值分别是多少？
20.酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪的工作原理图，电源电压恒定，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化。图乙是R1与血液中酒精含量的关系图象(血液中酒精含量可通过呼气酒精含量换算)。血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(滑动变阻器R2)对测试仪进行调零，此时电流表示数为I1=0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)求电源电压；
(2)当电压表示数为U1=6V时，求R2消耗的电功率；
(3)若测得驾驶员属于酒驾，求电流表示数的范围(结果用不等式表示)。
答案和解析
1.【答案】15 3.3×104
【解析】解：飞轮转速为1800r/min=30r/s，
因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次，
所以，该柴油机每秒内飞轮转动30周，完成15个工作循环，对外做功15次，即完成15个做功冲程；
该柴油机1s内做的总功为：
W=nW1=15×2200J=3.3×104J，
柴油机的功率为：
P=Wt=3.3×104J1s=3.3×104W。
故答案为：15；3.3×104。
四冲程柴油机一个工作循环中，曲轴转动2周，做功1次，根据转速求出每秒完成的做功的次数，即完成的做功冲程数；
根据做功冲程中推动活塞一次做的功求出柴油机在1秒内做的总功，根据P=Wt求出这台柴油机的功率。
本题考查热机中有关量的计算和功率的计算。知道在四冲程内燃机1个工作循环中，包括4个冲程，曲轴和飞轮转动2周，对外做功1次是解题的关键。
2.【答案】39960 200
【解析】解：根据I=Qt可知，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：
Q=It=3000×10−3A×3600s=10800C，
充电电流所做的功即储存的电能为：
W=UIt=UQ=3.7V×10800C=39960J。
该手机最长待机时间为：
t′=QI待=3000mA⋅ℎ15mA=200ℎ。
故答案为：39960；200。
知道电池的容量，根据I=Qt，W=UIt=UQ求出电流做的功即为储存的电能。根据电池容量求出待机的时间。
本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算，电池充电过程的能量转化、用电常识等，关键是明白手机电池容量的含义。
3.【答案】4.5 变大
【解析】解：由电路图可知，L1和L2是串联，电压表测L1两端的电压；
电压表的量程为0～15V，其分度值为0～0.5V，故电压表示数为7.5V；即L1两端的电压：U1=7.5V；
电源电压为12V，由串联电路电压特点可知，L2两端的电压：U2=U−U1=12V−7.5V=4.5V。
当开关S断开时，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数变大，接近于电源电压。
故答案为：4.5；变大。
由电路图可知，灯泡L1和L2串联，电压表测L1两端的电压，即电压表的示数为L1两端的电压；根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
当开关S断开时，电压表的正负接线柱与电源两极相连。
本题考查了串联电路的电压特点和电压表的读数，关键是电压的正确使用和所测电路元件的判断。
4.【答案】不可见光 7：2 1：7
【解析】解：(1)红外线是一种不可见光；
(2)由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大，根据I=UR可知，电路的电流变小，在R2的阻值不变的情况下，R2两端的电压会减小；
由图象知，此时R2两端的最小电压为U2=UAB=2V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V计数一次；
由题知，当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得电压减小，此时R2两端的电压最小，由图象知，此时U2=UAB=2V，
由串联电路的分压原理有：U1U2=U−U2U2=R1R2，
即：9V−2V2V=R1R2，
所以：R1：R2=7：2；
当射向R1的激光没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，此时R2两端的电压最大，由图象知，此时，U2′=UAB′=6V，
由串联电路的分压原理有：U1′U2′=U−U2′U2′=R1′R2，
即：9V−6V6V=R1′R2，
所以：R1′=12R2；
则有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为：R1′：R1=1：7。
故答案为：不可见光；7：2；1：7。
(1)看不见的光有红外线和紫外线两种；
(2)由电路图知，两电阻串联，AB间电压为R2两端电压。由题知，射向R1的激光被挡时它的电阻变化，根据串联电路特点，由串联电路分压原理，结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系从而解题。
本题是一道动态电路题，要能灵活运用串联电路分压原理，关键是根据电阻的变化，结合图象确定定值电阻两端电压的大小。
5.【答案】地线；先接通地线(或后断开地线，或确保用电安全)
【解析】解：
地线又称做避雷线，是用来将电流引入大地的导线；电气设备漏电或电压过高时，电流通过地线进入大地，用字母E表示。三孔插座配合三脚插头使用的，三脚插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故；三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。
故答案为：地线；先接通地线(或后断开地线，或确保用电安全)。
牢记三孔插座接线是右火(L)左零(N)上地(E).三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。
本题考查插座的构造和安全用电原理，以及并联电路的特点和开关的作用，属于基础题。
6.【答案】C
【解析】解：A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B、一切物体都有内能，故B错误；
C、跳舞时，机械能转化为内能，说明做功可以改变物体的内能，故C正确；
D、温度是指物体的冷热程度，因此无论多低的温度，也有具体的数值，故D错误。
故选：C。
(1)热量是过程量；
(2)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；
(3)改变内能的方式是做功和热传递；
(4)温度是指物体的冷热程度。
本题综合考查了内能、热量、温度的概念，带有童话色彩，能激发同学们学习物理的兴趣。
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了热机效率的计算，明确热机效率的含义是关键。
燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率。
【解答】
因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，
所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：
η=1−25%−40%=35%。
故选B。
8.【答案】B
【解析】解：
AB、瓶子里装有一些水，往瓶内打气，压缩瓶内气体做功，使瓶内气体内能增加、温度升高，故A正确、B错；
CD、当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，故CD都正确。
故选：B。
这是一个典型的对外做功(气体膨胀做功)，内能减少的例子，要记住如何解释这种现象的出现。
9.【答案】A
【解析】解：∵开关闭合两灯都不发光，
∴电路中有断路；
∵用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路；-------------①
∵用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的；----------②
∵用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的；------------③
由①②③可知，灯L1断路。
故选：A。
由题知，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，说明电路某处有断路。
用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，说明b、c两点到电源正负极之间有断路；
用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的；
用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的；
据此综合分析。
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方断路了。
10.【答案】D
【解析】解：(1)由电路图可知，三电阻串联，
电路中的电流为I=UR1+R2+R3=U30Ω+30Ω+R3----------①
所以V1的示数为U1=I(R1+R2)-----------------------------②
V2的示数为U2=I(R2+R3)-----------------------------③
由①②③式和U1：U2=6：5得：R3=20Ω，
所以R2：R3=30Ω：20Ω=3：2。
(2)电压表换成电流表时，三电阻并联，
通过R1、R2支路的电流为I1′=I2′=UR1=U30Ω，
通过R3支路的电流I3=UR3=U20Ω，
电流表A1的示数为I1=I2′+I3′=U30Ω+U20Ω=U12Ω，
电流表A2的示数为I2=I1′+I2′=U30Ω+U30Ω=U15Ω，
I1：I2=U12Ω：U15Ω=5：4。
故选：D。
(1)由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1、R2两端的电压之和，V2测R2、R3两端的电压之和；根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中电流，进一步根据两电压表的示数求出R3的阻值，求出R2、R3的比值；
(2)电压表换成电流表时，三电阻并联，电流表A1测通过R2、R3支路的电流，A2测通过R1、R2支路的电流；根据欧姆定律求出各支路的电流，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数，进一步求出电流表的示数之比。
本题考查了串联和并联电路的特点，以及欧姆定律的计算，关键是电压表和电流表的正确使用，电压表换电流表是串并联电路的识别。
11.【答案】C
【解析】解：AB、闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故AB不正确；
C、闭合开关时，通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流，可以模拟漏电情形，故C正确；
D、闭合开关时，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，因为导线将电阻R短路，所以闭合开关不影响电路，故D不正确。
故选：C。
根据题意可知，漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时，会切断电源，否则不会切断电源，据此选择符合题意的电路图。
本题考查了串、并联电路的设计，关键是抓住漏电保护器的工作条件：通过虚线框内火线与零线的电流不相等，然后逐一分析选项即可得出答案。
12.【答案】AB
【解析】解：(1)只闭合S1、S3时，L2被短路，电路为L1的简单电路，所以，L1发光，L2不发光，故A正确；
(2)只闭合S2、S3时，电路为L2的简单电路，电流表测电路中的电流，
因L2两端的电压和额定电压相等，
所以，由P=UI可得，电流表的示数：
I2=P2U2=3.6W6V=0.6A，故B正确；
(3)仅闭合S1、S2时，两灯泡并联，
由P=U2R可得，两灯泡的电阻：
R1=U12P1=(6V)27.2W=5Ω，R2=U22P2=(6V)23.6V=10Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R=R1R2R1+R2=5Ω×10Ω5Ω+10Ω=103Ω，故C不正确；
(4)仅闭合S3时，两灯泡串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，总阻值R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω，
电路消耗的总功率：
P=U2R=(6V)215Ω=2.4W，故D错误。
故选：AB。
(1)只闭合S1、S3时，L2被短路，电路为L1的简单电路，短路的灯泡不会发光；
(2)只闭合S2、S3时，电路为L2的简单电路，电流表测电路中的电流，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流表的示数；
(3)只闭合S1、S2时，两灯泡并联，根据P=U2R求出两灯泡的电阻，根据电阻的并联求出电路中的总电阻；
(4)只闭合S3时，两灯泡串联，根据电阻的串联和P=U2R求出电路的总功率。
本题是一道关于额定电压、电功率以及串并联电路的分析判断题，解题的关键是先按照相关的条件简化电路(简化电路的基本原则是去掉开路部分和短路部分)，再进行分析判断各个选项的正误。
13.【答案】CD
【解析】解：A、化石能源是不可再生能源，太阳能属于可再生能源，故A错误；
B、核反应堆中发生的链式反应，是可控制的，故B错误；
C、5G和4G通信信号的电磁波在真空中传播的速度相等，故C正确；
D、若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗，故D正确。
故选：CD。
(1)能源从是否可再生角度划分：
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(2)核反应堆中的链式反应是可控的裂变反应。
(3)电磁波可以传递信息，电磁波在真空中的传播速度与频率无关。
(4)超导体的电阻为零，用作输电线可以大大降低电能损失。
本题考查的是能源的分类；知道电磁波和超导体的特点及应用；知道获取核能的方式。
14.【答案】
【解析】【分析】
插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。
本题考查了串并联电路的设计，根据电路的工作特点确定指示灯和插孔的连接方式以及开关的位置是关键。
【解答】
解：经分析可知，指示灯和插孔之间是并联，开关位于干路，如下图所示：
15.【答案】解：开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，应使电磁铁上侧是N极，由安培定则可知：螺线管中电流方向从下方流入；滑动变阻器滑片P向左移动使弹簧的长度变短，由此可得出需使滑动变阻器左侧下接线柱连入电路。如图所示：
【解析】(1)磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
(2)电磁铁中电流越大，磁性越强。
本题考查了磁极间相互作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素和安培定则的使用，综合性较强。
16.【答案】切割磁感线 增大导体切割磁感线的速度 较快 灵敏电流计偏转的角度
【解析】解：(1)实验中，除了让开关闭合外，还应当让导体棒AB做切割磁感线运动，才能产生感应电流。
(2)在仪器和电路连接都完好的情况下，王磊所在小组的实验现象不太明显，增大导体切割磁感线的速度可以增强实验效果。
(3)让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的灵敏电流计偏转的角度，然后进行分析与判断。
故答案为：(1)切割磁感线；(2)增大导体切割磁感线的速度；(3)较快；灵敏电流计偏转的角度。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生感应电流，我们把这种现象叫电磁感应。
感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度和磁场的强弱有关。
本题考查的是产生感应电流的条件；知道影响感应电流大小的因素。
17.【答案】电流表正负接线柱接反 滑动变阻器的金属杆连入了电路中 灯泡 定值电阻 成正比 10
【解析】解：(1)电路连接上的两处错误：
电流表正负接线柱接反；滑动变阻器的金属杆连入了电路中
(2)在探究电流与电压的关系时，要保持电阻一定，故灯泡要换成定值电阻，因为小灯泡的电阻会受温度的影响而发生变化；
(3)①横向比较表中数据，电压是原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，即电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压成正比；
②根据表中数据，由欧姆定律和串联电路的规律，所用的滑动变阻器最大值：
R滑=UI1−R1=6V0.3A−10Ω=10Ω。
故答案为：
(1)电流表正负接线柱接反；滑动变阻器的金属杆连入了电路中；
(2)灯泡；定值电阻；
(3)①成正比；②10。
(1)电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则指针反向偏转；
滑动变阻器应按一上一下接放电路中：
(2)在探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，要保持电阻一定；
(3)①横向比较表中数据得出结论；
②根据表中数据，由欧姆定律和串联电路的规律求出所用的滑动变阻器最大值。
本题探究电流与电压的关系，考查电流表和变阻器的连接、控制变量法、数据分析及串联电路的规律和欧姆定律的运用。
18.【答案】B A 灯泡短路 灯泡两端的电压达到其额定电压 1.52 a 灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化
【解析】解：(1)伏安法测量小灯泡电功率的原理是：P=UI，所以我们利用电流表与小灯泡串联测量电流、电压表与小灯泡并联测量电压；
根据题中数据可得，小灯泡正常发光时的大致电流为：I=UR=3.8V10Ω=0.38A，所以电流表选择0～0.6A的量程接入电路；电流表选择0～15V的量程接入电路；
滑动变阻器与小灯泡串联，滑动变阻器选择C接线柱接入电路，如图所示：
(2)电源电压为4.5V，灯正常发光时，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=4.5V−2.5V=2V，
变阻器分得的电压为电压表示数的2V2.5V=0.8倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=0.8×8Ω=6.4Ω，
考虑到灯的额定电流为0.38A>0.3A，故为了完成整个实验，要选用(10Ω 0.5A)的滑动变阻器，故选：B；
(3)连接电路时，为保证电路安全，滑动变阻器滑片位于最大阻值处，所以滑片应调到A端；
(4)电路连接好后，闭合开关，但电流表的指针却有很大幅度的偏转，说明电路为通路，电压表的指针没有偏转，灯泡不亮，发生这种现象的原因是灯泡短路；
(5)使小灯泡正常发光的条件：灯泡两端的电压达到其额定电压；
电流表示数如图乙所示，电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为：P=ULIL=3.8V×0.3A=1.52W。
(6)灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化，即电阻随温度的升高而增大，所以灯泡的I−U图象不是直线，灯泡的电流与电压不成正比，电压的变化一定时，电流的变化慢，符合实际的应该是下列的图a。
故答案为：(1)见解答；(2)B；(3)A；(4)灯泡短路；(5)1.52；(6)a；灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化。
(1)伏安法测量小灯泡电功率的原理是：P=UI，所以利用电流表与小灯泡串联测量电流，由公式I=UR计算小灯泡正常发光时的大致电流，确定电流表的量程大小；电压表与小灯泡并联测量电压，由额定电压确定其量程；滑动变阻器“一上一下”接入电路；
(2)电源电压为4.5V图知，灯正常发光时，根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理求出变阻器连入电路中的电阻，考虑到灯的额定电流为0.38A>0.3A，确定选用的滑动变阻器；
(3)连接电路时，为保证电路安全，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片位于最大阻值处；
(4)电路连接好后，闭合开关，但电流表的指针却有很大幅度的偏转，说明电路为通路，根据电压表的指针没有偏转，灯泡不亮分析这种现象的原因；
(5)使小灯泡正常发光的条件：灯泡两端的电压达到其额定电压；认清电流表量程和分度值而后进行读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
(6)由欧姆定律知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比，由此分析；灯泡电阻受温度影响，不是定值，随温度变化而变化。
本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、电路故障分析、求灯泡功率、影响灯泡电阻的因素等问题，连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反。
19.【答案】闭合 断开
【解析】解：(1)10kg开水温度由100℃降低到80℃，常温净化水吸收的热量即开水放出的热量为：
Q吸=Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×(100℃−80℃)=8.4×105J；
(2)①开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，由串联电阻的规律可知，此时总电阻最大，根据P=U2R可知，饮水机的总功率最小，处于保温状态；
当两开关都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，此时总电阻最小，根据P=U2R可知饮水机的总功率最大，此时饮水机处于加热状态；
②保温时两电阻串联，则总电阻为：
R=U2P保温=(220V)2200W=242Ω；
由P=U2R可得R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)24000W=12.1Ω；
根据串联电阻的规律可得R2的阻值：
R2=R−R1=242Ω−12.1Ω=229.9Ω。
答：(1)⽔吸收的热量是8.4×105J；
(2)①闭合；断开；②饮⽔机内的加热电阻R1为12.1Ω，限流电阻R2的阻值为229.9Ω。
(1)常温净化水吸收热量等于开水放出的热量，根据Q放=cmΔt求开水放出的热量；
(2)①分析断开开关时，电路的连接情况，由电阻的串联和根据P=U2R分析功率大小判断加热或保温状态；
②根据加热功率求出R2的电阻，根据保温功率求出R1、R2的总电阻，根据电阻的串联从而可计算出R1的阻值。
本题考查了吸热公式、电功率公式的灵活应用，关键是根据题干获取有用的信息。
20.【答案】解：
(1)由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω，此时电流表示数为I1=0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，
由欧姆定律可得，电源的电压为：U=I1(R1+R2)=0.15A×(50Ω+10Ω)=9V；
(2)当电压表示数为U1=6V时，
根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压U2=U−U1=9V−6V=3V，
R2消耗的电功率为：P2=U22R2=(3V)210Ω=0.9W；
(3)血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾。
当血液中酒精含量等于20mg/100mL时，气敏电阻的阻值为40Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流I=UR总=9V40Ω+10Ω=0.18A，
当血液中酒精含量等于80mg/100mL时，气敏电阻的阻值为10Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流I=UR总′=9V10Ω+10Ω=0.45A，
电流表示数的范围为：0.18A答：(1)电源电压为9V；
(2)R2消耗的电功率为0.9W；
(3)电流表示数的范围为：0.18A【解析】解：
(1)由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω，此时电流表示数为I1=0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，由欧姆定律可得，电源的电压；
(2)当电压表示数为U1=6V时，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压，根据P=U2R得出R2消耗的电功率；
(3)血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾。
当血液中酒精含量等于20mg/100mL时，气敏电阻的阻值为40Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流，当血液中酒精含量等于80mg/100mL时，气敏电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流，进而得出电流表示数的范围。
本题考查欧姆定律的应用、串联电路的特点和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。电阻R/Ω
10
电压U/V
3
4
5
6
电流I/A
0.3
0.4
0.5
0.6
1.一单缸四冲程柴油机，它的转速1800r/min，在1s内它完成______个做功冲程，若在做功冲程中，燃气推动活塞一次做功是2200J，那么这台柴油机的功率为______W。
2.小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA⋅ℎ，则它充满电后存储的电能为______J；经查，该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为______ℎ。
3.如图甲所示电路，电源电压为12V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L2两端的电压为______V；当S闭合改为断开时，电压表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.如图甲所示是一种流水线上应用的计数器的简化电路，电源电压恒为9V，R1是一种光敏元件，当流水线上的物品挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，R2是定值电阻，检测器相当于一个电压表，如图乙所示是某时段AB两端的电压随时间变化的图像。红外线是______(选填“可见光”或“不可见光”)。当AB两端电压为2V时，检测器会计数一次，此时，电阻R1和R2的电阻之比为______。有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1消耗的电功率之比为______。
5.仔细观察家里电饭锅、洗衣机等所用的插头，我们会发现有一根插头E要长些，如图所示。那么，较长的那根插头E接的是______(选填“火线”、“零线”或“地线”)；你认为这根插头做长点的主要目的是______。
二、选择题
6.南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是−25℃。一天，南极的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是( )
A. 豆豆：冰山的温度低，所含热量少
B. 丁丁：这里太冷了，冰山肯定没有内能了
C. 豆豆：我们一起跳舞吧，这样能暖和一些
D. 丁丁：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
7.如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是( )
A. 25%B. 35%C. 40%D. 75%
8.如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。塞进塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是( )
A. 往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B. 往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C. 瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低
D. 瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
9.在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数。为了找出发生故障的原因，先用电压表进行检测，发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是( )
A. L1断路
B. L1短路
C. L2断路
D. L2短路
10.如图所示，电源两端的电压保持不变，电阻R1与R2的阻值均为30Ω.闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为6：5；若将电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2.则下列判断中正确的是( )
A. R3=10ΩB. R2：R3=2：3
C. I1：I2=4：5D. I1：I2=5：4
11.家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，家庭电路漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中还有实验电路，由一只开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示，电源电压恒为6V，L1标有“6V，7.2W”，L2标有“6V，3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A. 仅闭合S1、S3，L1亮，L2不亮
B. 仅闭全S2、S3，电流表读数为0.6A
C. 仅闭合S1、S2，电路总电阻为15Ω
D. 仅闭合S3，电源消耗的总功率为10.8W
13.关于能源、信息与材料，下列说法正确的是( )
A. 化石能源和太阳能都属于可再生能源
B. 核反应堆中发生的链式反应，是不可控制的
C. 5G和4G通信信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D. 若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
三、综合题
14.如图甲所示是小明常用的一个插线板，他在使用中发现，插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，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，请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
15.如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器的滑片向左移动时弹簧的长度变短，并标出通电螺线管的N极。
16.赵刚和他的同学用如图所示的实验装置，探究产生感应电流的条件。
(1)实验中，除了让开关闭合外，还应当让导体棒AB做______运动，才能产生感应电流。
(2)在仪器和电路连接都完好的情况下，王磊所在小组的实验现象不太明显，请帮他提出一条改进措施：______。
(3)赵刚猜想“感应电流的大小可能与导体的运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：控制其他条件不变，让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动______，观察两次实验中的______，然后进行分析与判断。
17.在探究电流与电压的关系实验中，所用实验器材有：电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、小灯泡、定值电阻(10Ω)、导线若干。小明所在的实验小组设计了如图所示的电路。
(1)请你指出他们在电路连接上的两处错误：______、______。
(2)该图在器材选择上有一个元件是错误的，这个错误的元件是______，应该换成______。
(3)小明所在的实验小组改正错误并换上正确的元件后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表示数的变化范围是3～6V，记录的几组实验数据如下表所示。
①分析表中数据可得：电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压______。
②根据表中的数据计算可得，在本实验中所用的滑动变阻器的电阻最大值为______Ω。
18.小明用如图甲所示的电路，测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)的额定功率，已知电源电压恒为4.5V。
(1)请将实物电路连接完整。
(2)现有A(5Ω,0.3A)、B(10Ω,0.5A)和C(100Ω,1A)三个滑动变阻器可供选择，则应选择滑动变阻器______(选填“A”、“B”或“C”)连入电路，才能保证实验顺利进行。
(3)由于电源电压高于小灯泡的额定电压，连接好电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应当置于______(选填“A”或“B”)端。
(4)电路连接好后，闭合开关，电压表的指针没有偏转，但电流表的指针却有很大幅度偏转，灯泡不亮，发生这种现象的原因是______。
(5)使小灯泡正常发光的条件：______。电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
(6)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，做出了I−U的关系图像，根据你的经验，符合实际的应该是下列的图______(选填“a”、“b”或“c”)。这是因为______。
19.如图甲是学校常用的某型节能饮水机原理图。该饮水机的进水管与出水管紧贴在一起，这样常温净化水经进水管与连接热水胆出水管中的开水进行了充分的热交换，可以将常温净水化水预热后再注入到热水胆内进行加热，而从出水管中流出的则是温开水。
(1)若质量是10kg、温度是100℃的开水从热水胆经出水管流出后变成温度是80℃的温开水，则同时从进水管流过的常温净化水吸收的热量是多少？(不计热损失)
(2)饮水机内装有电加热系统，图乙是它的电路示意图，其中R1是热水胆内的加热电阻，R2是热水胆外温控器内的限流电阻。饮水机加热状态和保温状态的总功率分别是4kW和200W。
①当开关S1闭合、S2 ______时，饮水机处于加热状态；当开关S1闭合、S2 ______时，饮水机处于保温状态。
②饮水机内的加热电阻R1和限流电阻R2的阻值分别是多少？
20.酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪的工作原理图，电源电压恒定，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化。图乙是R1与血液中酒精含量的关系图象(血液中酒精含量可通过呼气酒精含量换算)。血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(滑动变阻器R2)对测试仪进行调零，此时电流表示数为I1=0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)求电源电压；
(2)当电压表示数为U1=6V时，求R2消耗的电功率；
(3)若测得驾驶员属于酒驾，求电流表示数的范围(结果用不等式表示)。
答案和解析
1.【答案】15 3.3×104
【解析】解：飞轮转速为1800r/min=30r/s，
因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次，
所以，该柴油机每秒内飞轮转动30周，完成15个工作循环，对外做功15次，即完成15个做功冲程；
该柴油机1s内做的总功为：
W=nW1=15×2200J=3.3×104J，
柴油机的功率为：
P=Wt=3.3×104J1s=3.3×104W。
故答案为：15；3.3×104。
四冲程柴油机一个工作循环中，曲轴转动2周，做功1次，根据转速求出每秒完成的做功的次数，即完成的做功冲程数；
根据做功冲程中推动活塞一次做的功求出柴油机在1秒内做的总功，根据P=Wt求出这台柴油机的功率。
本题考查热机中有关量的计算和功率的计算。知道在四冲程内燃机1个工作循环中，包括4个冲程，曲轴和飞轮转动2周，对外做功1次是解题的关键。
2.【答案】39960 200
【解析】解：根据I=Qt可知，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：
Q=It=3000×10−3A×3600s=10800C，
充电电流所做的功即储存的电能为：
W=UIt=UQ=3.7V×10800C=39960J。
该手机最长待机时间为：
t′=QI待=3000mA⋅ℎ15mA=200ℎ。
故答案为：39960；200。
知道电池的容量，根据I=Qt，W=UIt=UQ求出电流做的功即为储存的电能。根据电池容量求出待机的时间。
本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算，电池充电过程的能量转化、用电常识等，关键是明白手机电池容量的含义。
3.【答案】4.5 变大
【解析】解：由电路图可知，L1和L2是串联，电压表测L1两端的电压；
电压表的量程为0～15V，其分度值为0～0.5V，故电压表示数为7.5V；即L1两端的电压：U1=7.5V；
电源电压为12V，由串联电路电压特点可知，L2两端的电压：U2=U−U1=12V−7.5V=4.5V。
当开关S断开时，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的示数变大，接近于电源电压。
故答案为：4.5；变大。
由电路图可知，灯泡L1和L2串联，电压表测L1两端的电压，即电压表的示数为L1两端的电压；根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
当开关S断开时，电压表的正负接线柱与电源两极相连。
本题考查了串联电路的电压特点和电压表的读数，关键是电压的正确使用和所测电路元件的判断。
4.【答案】不可见光 7：2 1：7
【解析】解：(1)红外线是一种不可见光；
(2)由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大，根据I=UR可知，电路的电流变小，在R2的阻值不变的情况下，R2两端的电压会减小；
由图象知，此时R2两端的最小电压为U2=UAB=2V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V计数一次；
由题知，当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得电压减小，此时R2两端的电压最小，由图象知，此时U2=UAB=2V，
由串联电路的分压原理有：U1U2=U−U2U2=R1R2，
即：9V−2V2V=R1R2，
所以：R1：R2=7：2；
当射向R1的激光没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，此时R2两端的电压最大，由图象知，此时，U2′=UAB′=6V，
由串联电路的分压原理有：U1′U2′=U−U2′U2′=R1′R2，
即：9V−6V6V=R1′R2，
所以：R1′=12R2；
则有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为：R1′：R1=1：7。
故答案为：不可见光；7：2；1：7。
(1)看不见的光有红外线和紫外线两种；
(2)由电路图知，两电阻串联，AB间电压为R2两端电压。由题知，射向R1的激光被挡时它的电阻变化，根据串联电路特点，由串联电路分压原理，结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系从而解题。
本题是一道动态电路题，要能灵活运用串联电路分压原理，关键是根据电阻的变化，结合图象确定定值电阻两端电压的大小。
5.【答案】地线；先接通地线(或后断开地线，或确保用电安全)
【解析】解：
地线又称做避雷线，是用来将电流引入大地的导线；电气设备漏电或电压过高时，电流通过地线进入大地，用字母E表示。三孔插座配合三脚插头使用的，三脚插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故；三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。
故答案为：地线；先接通地线(或后断开地线，或确保用电安全)。
牢记三孔插座接线是右火(L)左零(N)上地(E).三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。
本题考查插座的构造和安全用电原理，以及并联电路的特点和开关的作用，属于基础题。
6.【答案】C
【解析】解：A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B、一切物体都有内能，故B错误；
C、跳舞时，机械能转化为内能，说明做功可以改变物体的内能，故C正确；
D、温度是指物体的冷热程度，因此无论多低的温度，也有具体的数值，故D错误。
故选：C。
(1)热量是过程量；
(2)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；
(3)改变内能的方式是做功和热传递；
(4)温度是指物体的冷热程度。
本题综合考查了内能、热量、温度的概念，带有童话色彩，能激发同学们学习物理的兴趣。
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了热机效率的计算，明确热机效率的含义是关键。
燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率。
【解答】
因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，
所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：
η=1−25%−40%=35%。
故选B。
8.【答案】B
【解析】解：
AB、瓶子里装有一些水，往瓶内打气，压缩瓶内气体做功，使瓶内气体内能增加、温度升高，故A正确、B错；
CD、当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，故CD都正确。
故选：B。
这是一个典型的对外做功(气体膨胀做功)，内能减少的例子，要记住如何解释这种现象的出现。
9.【答案】A
【解析】解：∵开关闭合两灯都不发光，
∴电路中有断路；
∵用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路；-------------①
∵用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的；----------②
∵用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的；------------③
由①②③可知，灯L1断路。
故选：A。
由题知，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，说明电路某处有断路。
用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，说明b、c两点到电源正负极之间有断路；
用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的；
用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的；
据此综合分析。
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方断路了。
10.【答案】D
【解析】解：(1)由电路图可知，三电阻串联，
电路中的电流为I=UR1+R2+R3=U30Ω+30Ω+R3----------①
所以V1的示数为U1=I(R1+R2)-----------------------------②
V2的示数为U2=I(R2+R3)-----------------------------③
由①②③式和U1：U2=6：5得：R3=20Ω，
所以R2：R3=30Ω：20Ω=3：2。
(2)电压表换成电流表时，三电阻并联，
通过R1、R2支路的电流为I1′=I2′=UR1=U30Ω，
通过R3支路的电流I3=UR3=U20Ω，
电流表A1的示数为I1=I2′+I3′=U30Ω+U20Ω=U12Ω，
电流表A2的示数为I2=I1′+I2′=U30Ω+U30Ω=U15Ω，
I1：I2=U12Ω：U15Ω=5：4。
故选：D。
(1)由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1、R2两端的电压之和，V2测R2、R3两端的电压之和；根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中电流，进一步根据两电压表的示数求出R3的阻值，求出R2、R3的比值；
(2)电压表换成电流表时，三电阻并联，电流表A1测通过R2、R3支路的电流，A2测通过R1、R2支路的电流；根据欧姆定律求出各支路的电流，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数，进一步求出电流表的示数之比。
本题考查了串联和并联电路的特点，以及欧姆定律的计算，关键是电压表和电流表的正确使用，电压表换电流表是串并联电路的识别。
11.【答案】C
【解析】解：AB、闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故AB不正确；
C、闭合开关时，通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流，可以模拟漏电情形，故C正确；
D、闭合开关时，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，因为导线将电阻R短路，所以闭合开关不影响电路，故D不正确。
故选：C。
根据题意可知，漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时，会切断电源，否则不会切断电源，据此选择符合题意的电路图。
本题考查了串、并联电路的设计，关键是抓住漏电保护器的工作条件：通过虚线框内火线与零线的电流不相等，然后逐一分析选项即可得出答案。
12.【答案】AB
【解析】解：(1)只闭合S1、S3时，L2被短路，电路为L1的简单电路，所以，L1发光，L2不发光，故A正确；
(2)只闭合S2、S3时，电路为L2的简单电路，电流表测电路中的电流，
因L2两端的电压和额定电压相等，
所以，由P=UI可得，电流表的示数：
I2=P2U2=3.6W6V=0.6A，故B正确；
(3)仅闭合S1、S2时，两灯泡并联，
由P=U2R可得，两灯泡的电阻：
R1=U12P1=(6V)27.2W=5Ω，R2=U22P2=(6V)23.6V=10Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R=R1R2R1+R2=5Ω×10Ω5Ω+10Ω=103Ω，故C不正确；
(4)仅闭合S3时，两灯泡串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，总阻值R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω，
电路消耗的总功率：
P=U2R=(6V)215Ω=2.4W，故D错误。
故选：AB。
(1)只闭合S1、S3时，L2被短路，电路为L1的简单电路，短路的灯泡不会发光；
(2)只闭合S2、S3时，电路为L2的简单电路，电流表测电路中的电流，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流表的示数；
(3)只闭合S1、S2时，两灯泡并联，根据P=U2R求出两灯泡的电阻，根据电阻的并联求出电路中的总电阻；
(4)只闭合S3时，两灯泡串联，根据电阻的串联和P=U2R求出电路的总功率。
本题是一道关于额定电压、电功率以及串并联电路的分析判断题，解题的关键是先按照相关的条件简化电路(简化电路的基本原则是去掉开路部分和短路部分)，再进行分析判断各个选项的正误。
13.【答案】CD
【解析】解：A、化石能源是不可再生能源，太阳能属于可再生能源，故A错误；
B、核反应堆中发生的链式反应，是可控制的，故B错误；
C、5G和4G通信信号的电磁波在真空中传播的速度相等，故C正确；
D、若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗，故D正确。
故选：CD。
(1)能源从是否可再生角度划分：
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(2)核反应堆中的链式反应是可控的裂变反应。
(3)电磁波可以传递信息，电磁波在真空中的传播速度与频率无关。
(4)超导体的电阻为零，用作输电线可以大大降低电能损失。
本题考查的是能源的分类；知道电磁波和超导体的特点及应用；知道获取核能的方式。
14.【答案】
【解析】【分析】
插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。
本题考查了串并联电路的设计，根据电路的工作特点确定指示灯和插孔的连接方式以及开关的位置是关键。
【解答】
解：经分析可知，指示灯和插孔之间是并联，开关位于干路，如下图所示：
15.【答案】解：开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，应使电磁铁上侧是N极，由安培定则可知：螺线管中电流方向从下方流入；滑动变阻器滑片P向左移动使弹簧的长度变短，由此可得出需使滑动变阻器左侧下接线柱连入电路。如图所示：
【解析】(1)磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
(2)电磁铁中电流越大，磁性越强。
本题考查了磁极间相互作用规律、影响电磁铁磁性强弱的因素和安培定则的使用，综合性较强。
16.【答案】切割磁感线 增大导体切割磁感线的速度 较快 灵敏电流计偏转的角度
【解析】解：(1)实验中，除了让开关闭合外，还应当让导体棒AB做切割磁感线运动，才能产生感应电流。
(2)在仪器和电路连接都完好的情况下，王磊所在小组的实验现象不太明显，增大导体切割磁感线的速度可以增强实验效果。
(3)让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的灵敏电流计偏转的角度，然后进行分析与判断。
故答案为：(1)切割磁感线；(2)增大导体切割磁感线的速度；(3)较快；灵敏电流计偏转的角度。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生感应电流，我们把这种现象叫电磁感应。
感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度和磁场的强弱有关。
本题考查的是产生感应电流的条件；知道影响感应电流大小的因素。
17.【答案】电流表正负接线柱接反 滑动变阻器的金属杆连入了电路中 灯泡 定值电阻 成正比 10
【解析】解：(1)电路连接上的两处错误：
电流表正负接线柱接反；滑动变阻器的金属杆连入了电路中
(2)在探究电流与电压的关系时，要保持电阻一定，故灯泡要换成定值电阻，因为小灯泡的电阻会受温度的影响而发生变化；
(3)①横向比较表中数据，电压是原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，即电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压成正比；
②根据表中数据，由欧姆定律和串联电路的规律，所用的滑动变阻器最大值：
R滑=UI1−R1=6V0.3A−10Ω=10Ω。
故答案为：
(1)电流表正负接线柱接反；滑动变阻器的金属杆连入了电路中；
(2)灯泡；定值电阻；
(3)①成正比；②10。
(1)电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则指针反向偏转；
滑动变阻器应按一上一下接放电路中：
(2)在探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，要保持电阻一定；
(3)①横向比较表中数据得出结论；
②根据表中数据，由欧姆定律和串联电路的规律求出所用的滑动变阻器最大值。
本题探究电流与电压的关系，考查电流表和变阻器的连接、控制变量法、数据分析及串联电路的规律和欧姆定律的运用。
18.【答案】B A 灯泡短路 灯泡两端的电压达到其额定电压 1.52 a 灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化
【解析】解：(1)伏安法测量小灯泡电功率的原理是：P=UI，所以我们利用电流表与小灯泡串联测量电流、电压表与小灯泡并联测量电压；
根据题中数据可得，小灯泡正常发光时的大致电流为：I=UR=3.8V10Ω=0.38A，所以电流表选择0～0.6A的量程接入电路；电流表选择0～15V的量程接入电路；
滑动变阻器与小灯泡串联，滑动变阻器选择C接线柱接入电路，如图所示：
(2)电源电压为4.5V，灯正常发光时，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=4.5V−2.5V=2V，
变阻器分得的电压为电压表示数的2V2.5V=0.8倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=0.8×8Ω=6.4Ω，
考虑到灯的额定电流为0.38A>0.3A，故为了完成整个实验，要选用(10Ω 0.5A)的滑动变阻器，故选：B；
(3)连接电路时，为保证电路安全，滑动变阻器滑片位于最大阻值处，所以滑片应调到A端；
(4)电路连接好后，闭合开关，但电流表的指针却有很大幅度的偏转，说明电路为通路，电压表的指针没有偏转，灯泡不亮，发生这种现象的原因是灯泡短路；
(5)使小灯泡正常发光的条件：灯泡两端的电压达到其额定电压；
电流表示数如图乙所示，电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为：P=ULIL=3.8V×0.3A=1.52W。
(6)灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化，即电阻随温度的升高而增大，所以灯泡的I−U图象不是直线，灯泡的电流与电压不成正比，电压的变化一定时，电流的变化慢，符合实际的应该是下列的图a。
故答案为：(1)见解答；(2)B；(3)A；(4)灯泡短路；(5)1.52；(6)a；灯泡电阻受温度影响，随温度变化而变化。
(1)伏安法测量小灯泡电功率的原理是：P=UI，所以利用电流表与小灯泡串联测量电流，由公式I=UR计算小灯泡正常发光时的大致电流，确定电流表的量程大小；电压表与小灯泡并联测量电压，由额定电压确定其量程；滑动变阻器“一上一下”接入电路；
(2)电源电压为4.5V图知，灯正常发光时，根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理求出变阻器连入电路中的电阻，考虑到灯的额定电流为0.38A>0.3A，确定选用的滑动变阻器；
(3)连接电路时，为保证电路安全，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片位于最大阻值处；
(4)电路连接好后，闭合开关，但电流表的指针却有很大幅度的偏转，说明电路为通路，根据电压表的指针没有偏转，灯泡不亮分析这种现象的原因；
(5)使小灯泡正常发光的条件：灯泡两端的电压达到其额定电压；认清电流表量程和分度值而后进行读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
(6)由欧姆定律知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比，由此分析；灯泡电阻受温度影响，不是定值，随温度变化而变化。
本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、电路故障分析、求灯泡功率、影响灯泡电阻的因素等问题，连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反。
19.【答案】闭合 断开
【解析】解：(1)10kg开水温度由100℃降低到80℃，常温净化水吸收的热量即开水放出的热量为：
Q吸=Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×(100℃−80℃)=8.4×105J；
(2)①开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，由串联电阻的规律可知，此时总电阻最大，根据P=U2R可知，饮水机的总功率最小，处于保温状态；
当两开关都闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，此时总电阻最小，根据P=U2R可知饮水机的总功率最大，此时饮水机处于加热状态；
②保温时两电阻串联，则总电阻为：
R=U2P保温=(220V)2200W=242Ω；
由P=U2R可得R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)24000W=12.1Ω；
根据串联电阻的规律可得R2的阻值：
R2=R−R1=242Ω−12.1Ω=229.9Ω。
答：(1)⽔吸收的热量是8.4×105J；
(2)①闭合；断开；②饮⽔机内的加热电阻R1为12.1Ω，限流电阻R2的阻值为229.9Ω。
(1)常温净化水吸收热量等于开水放出的热量，根据Q放=cmΔt求开水放出的热量；
(2)①分析断开开关时，电路的连接情况，由电阻的串联和根据P=U2R分析功率大小判断加热或保温状态；
②根据加热功率求出R2的电阻，根据保温功率求出R1、R2的总电阻，根据电阻的串联从而可计算出R1的阻值。
本题考查了吸热公式、电功率公式的灵活应用，关键是根据题干获取有用的信息。
20.【答案】解：
(1)由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω，此时电流表示数为I1=0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，
由欧姆定律可得，电源的电压为：U=I1(R1+R2)=0.15A×(50Ω+10Ω)=9V；
(2)当电压表示数为U1=6V时，
根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压U2=U−U1=9V−6V=3V，
R2消耗的电功率为：P2=U22R2=(3V)210Ω=0.9W；
(3)血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾。
当血液中酒精含量等于20mg/100mL时，气敏电阻的阻值为40Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流I=UR总=9V40Ω+10Ω=0.18A，
当血液中酒精含量等于80mg/100mL时，气敏电阻的阻值为10Ω，
根据欧姆定律可知电路中的电流I=UR总′=9V10Ω+10Ω=0.45A，
电流表示数的范围为：0.18A
(2)R2消耗的电功率为0.9W；
(3)电流表示数的范围为：0.18A
(1)由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω，此时电流表示数为I1=0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，由欧姆定律可得，电源的电压；
(2)当电压表示数为U1=6V时，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压，根据P=U2R得出R2消耗的电功率；
(3)血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾。
当血液中酒精含量等于20mg/100mL时，气敏电阻的阻值为40Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流，当血液中酒精含量等于80mg/100mL时，气敏电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流，进而得出电流表示数的范围。
本题考查欧姆定律的应用、串联电路的特点和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。电阻R/Ω
10
电压U/V
3
4
5
6
电流I/A
0.3
0.4
0.5
0.6
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