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2021-2022学年辽宁省沈阳市新民市九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2021-2022学年辽宁省沈阳市新民市九年级上学期物理期末试题及答案，共33页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题，实验，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列有关热和能的说法正确的是（ ）
A．对物体做功，物体内能一定增大
B．柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大
C．晶体在熔化过程中内能保持不变
D．电流通过导体产生的热只与电流大小有关
2．（2分）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．
3．（2分）如图所示的四幅电路图中，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，灯从亮变暗且电压表示数从小变大的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（2分）如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S时，发现灯L不亮，电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（ ）
A．灯L短路B．灯L断路
C．变阻器R短路D．变阻器R断路
5．（2分）如图所示，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，电流表的示数是0.5A；保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，电流表的示数是0.2A，则电阻R3的阻值是（ ）
A．20ΩB．30ΩC．45ΩD．50Ω
6．（2分）下列说法，正确的是（ ）
A．物质的比热容与物体吸收或放出的热量无关
B．热值与燃料的燃烧情况有关
C．建筑工地上，汽车驶过时尘土飞扬，这是一种扩散现象
D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
（多选）7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．物体的机械能越多，其内能就越多
B．毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，毛皮创造了正电荷
C．手机充电时把充电器接入电源后，USB接口处的电压低于36V
D．水结成冰后，分子间的作用力减小
（多选）8．（3分）在如图所示的电路中，S闭合后下列所列的各种情况正确的是（ ）
A．如果甲、乙、丙是电压表，当S1闭合后U丙＝U甲+U乙
B．如果甲是电压表，乙、丙电流表，S1断开形成串联电路
C．电路中甲表和乙表不能同时是电流表
D．如果电路是并联电路，则乙表的示数等于丙表的示数
（多选）9．（3分）如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电源两端电压为14V
B．滑动变阻器消耗电功率的最大值为1.8W
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω
D．变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω
二、填空题（共18分，每空1分）
10．（2分）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．（1分）某电饭锅及内部电路如图，R1是加热电阻，R2是限流电阻。开关S1需手动闭合，但当锅内温度达到103℃时，会自动断开；S2是一个自动温控开关。请回答：
（1）电饭锅加热煮饭时，开关S1处于 状态；
（2）在电饭锅煮稀饭时，开关S1却不能自动断开，其原因是 。
12．（2分）如图是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3000r/（kW•h），表示每消耗1kW•h的电能，指示转盘转动3000次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了300转。该家用电器消耗的电能 J，该家用电器的额定功率是 W，则这个家用电器可能是 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
13．（3分）某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7.V。用一个标有“输出5V 5A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要 min。两个灯泡分别标有“12V、6W”“6V、6W”的字样，现将它们串联使用且有一个灯泡正常发光，为了灯泡安全，允许加的最大电压最好不超过 V；电路消耗的总功率为 W。（不考虑灯泡电阻受温度的影响）
14．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，电压表V2的示数 ，电压表V1的示数与电流表A的示数之比 ，电路消耗的总功率 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（2分）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却。某电脑CPU的功率为100W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg。若工作半小时，CPU消耗电能 J，产生热量 J，这些热量可使散热器温度升高 ℃[铜的比热容为0.4×103J/（kg•℃）]。
16．（3分）目前全人类正面临能源危机，为节约能源，我国大力提倡使用节能灯和LED灯。通过对比实验发现：LED灯（实质是发光二极管）和日光灯正常工作、亮度相同时的有关数据如下表。
（1）如图所示，要使图中的发光二极管能正常工作，A端是电源的 极。
（2）LED灯正常工作时的电流是 A，每天正常工作10小时，每月按30天计算使用LED灯比使用日光灯可节约电费 元（每度电0.5元）。
17．（2分）已知两电阻R1：R2＝3：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2＝ ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1：t2＝ 。
三、计算题（共18分。18题9分，19题9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．（9分）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为6Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.5W”，电压表量程为0～3V.（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0在1min内消耗的最少电能是多少？
19．（9分）下图是某型号家用洗碗机的外形图，其部分参数如下表所示。这种洗碗机标准洗涤的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。
（1）若某次标准洗涤时先打开进水阀使水箱内进水10kg，再通过电加热管将进水加热，吸收了2.1×106J的热量后加热到了设定的水温，则进入水箱中的水的初温是多少？（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
（2）若本次标准洗涤时电加热管的加热效率是87.5%，加热时间为25min，则电加热管的加热功率是多少W？
（3）若本次标准洗涤整个工作过程共用时75min，共消耗的电能是0.8kW•h，则洗碗机内的电动机功率大约是多少W？
四、实验、作图题，（共22分）
20．（4分）实验室购买了一捆长度约为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类铜导线每1m的电阻为1.8×10﹣2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（5Ω，1A）、滑动变阻器R2（25Ω，1A）、电源（电压6V）、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 端（选填“a”或“b”）。
（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.5A时，电压表示数如图乙所示，读数为 V。
（3）导线实际长度为 m（保留整数）。
21．（4分）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，而另一种液体相应时刻温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 （选填“相同”或“不同”）。
（3）某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，如表是他的实验数据记录：
请根据表中的实验记录回答：
比较1、2记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 有关；比较1、3记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 有关。
22．（5分）“测量未知电阻阻值”实验中，提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器，一个阻值未知的定值电阻Rx，一个额定电压为2.5V，阻值约为8Ω的小灯泡，开关、导线若干。
（1）如图甲，“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，接错了一根导线，请在错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线改接到正确位置上。
（2）改正错误后，闭合开关前，滑片应滑至最 （选填“左”或“右”）端。
（3）试触后，选择合适量程。闭合开关，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数如图乙，则Rx的阻值为 Ω（结果保留1位小数）。一次实验数据存在误差，接下来应通过 的方法来减小误差。
（4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，该电路测得的Rx的测量值与真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”）。
（5）同学们发现只用一只电表及已有其他器材（忽略定值电阻Rx的实验误差），也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
23．（6分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为 W。分析U与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变 ；②小灯泡的亮度决定于 。
（2）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 0.25P额（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 。
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.探究电热的多少与电流大小的关系
D.探究电流做功的多少与电阻大小的关系
24．（3分）在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
（1）两个电阻并联是为了使两个电阻两端 相等。
（2）闭合开关后，发现 中（填“A”或“B”）温度计的示数上升较快。由此得出结论：当导导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越 ，导体产生的热量越多（选填“大”或“小”）。
五、解答题（共1小题，满分6分）
25．（6分）微波炉是人们用来加热食品的常用灶具：微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料，微波炉使用的微波频率为2450MHz。
（1）为了用电安全，微波炉应该使用 （两脚/三脚）插头。
（2）用微波炉加热饭菜时，加热过程中是将 能转化为内能。
（3）小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（表头如图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
A.在杯中装有质量为m、比热容为c的冷水，测出水的初温为t0；
B.把杯子放进微波炉，并选择高温挡；
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数N，进而算出消耗的 （填“电功率”或“电能”）为E；
D.加热结束后，迅速测出水的末温t。
微波炉热效率的表达式η＝ （用字母表示）。
（4）在电工爸爸的陪伴和指导下，小明通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯接到电路中哪个更亮。小刚的实验结论是“220V 60W”灯泡更亮。请你在虚线框内帮小明画出正确的电路连接图。
参考答案与试题解析：
一、选择题（共9小题，1-6单选，每题2分，7-9多选，每题3分，共21分）
1．（2分）下列有关热和能的说法正确的是（ ）
A．对物体做功，物体内能一定增大
B．柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大
C．晶体在熔化过程中内能保持不变
D．电流通过导体产生的热只与电流大小有关
【分析】（1）（2）（3）根据改变内能的方法分析；
（4）根据焦耳定律分析。
【解答】解：
A、对物体做功，同时物体放出热量，物体内能不一定增大，故A错误；
B、柴油机在压缩冲程中，活塞压缩空气，对空气做功，汽缸内空气的内能增大，故B正确；
C、晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能变大，故C错误；
D、电流通过导体产生的热与电流大小、通电时间、导体的电阻有关，故D错误。
故选：B。
2．（2分）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．
【分析】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。
【解答】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。
3．（2分）如图所示的四幅电路图中，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，灯从亮变暗且电压表示数从小变大的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】先分析电路结构，然后根据串并联电路的特点和功率的计算公式分析灯泡亮度的变化和电压表示数的变化，从而得出符合题意的选项。
【解答】解：A、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，由于并联电路中各支路互不影响，因此滑片移动时，灯泡的亮度不变，故A不符合题意；
B、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；当滑片P从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器分得的电压逐渐变大，故电压表的示数从小变大；电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率逐渐变小，因此灯泡从亮变暗；故B符合题意；
C、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压；当滑片P从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率逐渐变小，因此灯泡从亮变暗；由U＝IR可知，灯泡两端电压逐渐减小，故C不符合题意；
D、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，并且滑片的移动不能改变电路中的电流，即灯泡的亮度不变，故D不符合题意。
故选：B。
4．（2分）如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S时，发现灯L不亮，电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（ ）
A．灯L短路B．灯L断路
C．变阻器R短路D．变阻器R断路
【分析】灯泡不亮说明电路某处断路或灯短路；
若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通；
电流表无示数说明是某处断路或电流表短路；综合分析进行判断。
【解答】解：A、灯泡L短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意，故A错；
B、灯泡L发生断路，灯不亮，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表的示数为0，不符合题意，故B错；
C、变阻器短路，灯亮，电压表和电流表都有示数，不符合题意，故C错；
D、变阻器断路，灯不亮，电流表和电压表都无示数，符合题意，故D正确。
故选：D。
5．（2分）如图所示，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，电流表的示数是0.5A；保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，电流表的示数是0.2A，则电阻R3的阻值是（ ）
A．20ΩB．30ΩC．45ΩD．50Ω
【分析】分析闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时电路的连接，由已知条件，根据欧姆定律求出电路的总电阻；
保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，分析电路的连接，由欧姆定律求出此时电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律求出电阻R3的阻值。
【解答】解：
闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，R2与R1串联，电流表测电路的电流，
此时电流表的示数是0.5A，由欧姆定律可得电路的总电阻：R1中+R230Ω；
保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，R2与R3串联后再与R1串联，电流表测电路的电流，
此时电流表的示数是0.2A，由欧姆定律可得此时电路的总电阻：R串75Ω，
根据串联电路电阻的规律可得R串＝R1中+R2+R3，
则电阻R3的阻值：R3＝R串﹣（R1中+R2）＝75Ω﹣30Ω＝45Ω。
只有C正确。
故选：C。
6．（2分）下列说法，正确的是（ ）
A．物质的比热容与物体吸收或放出的热量无关
B．热值与燃料的燃烧情况有关
C．建筑工地上，汽车驶过时尘土飞扬，这是一种扩散现象
D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
【分析】（1）比热容是物质的固有特性，与物质的种类、状态有关；
（2）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量、放出热量多少及燃烧状态没有关系；
（3）扩散现象指不同物质相互接触后，物质分子可以彼此进入对方的现象；
（4）改变物体内能的方式：做功和热传递。
【解答】解：A、比热容是物质的固有属性，与物质的种类、状态有关，与物体吸收或放出的热量无关，故A正确；
B、热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧情况无关，故B错误；
C、尘土飞扬，这是一种宏观物体的运动，属于机械运动，不是扩散现象，故C错误；
D、用锯条锯木板，对锯条做功，机械能转化为内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了内能，故D错误。
故选：A。
（多选）7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．物体的机械能越多，其内能就越多
B．毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，毛皮创造了正电荷
C．手机充电时把充电器接入电源后，USB接口处的电压低于36V
D．水结成冰后，分子间的作用力减小
【分析】（1）内能和机械能是两种不同形式的能量，它们之间可以相互转化；
（2）摩擦起电实质是电荷的转移；
（3）对生活中常见的电压值有所了解，USB接口标准电压约为5V；
（4）水变成冰，是分子间的距离增大，作用力减小。
【解答】解：
A、内能和机械能是两种不同形式的能力，它们之间可以相互转化，但物体的机械能越多，其内能不一定越多，故A错误；
B、摩擦起电实质是电荷的转移，毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，毛皮创造了正电荷，故B错误；
C、USB接口标准电压为5V，低于36 V，故C正确；
D、水结冰后，体积变大，分子间距离变大，分子间作用力减小，故D正确。
故选：CD。
（多选）8．（3分）在如图所示的电路中，S闭合后下列所列的各种情况正确的是（ ）
A．如果甲、乙、丙是电压表，当S1闭合后U丙＝U甲+U乙
B．如果甲是电压表，乙、丙电流表，S1断开形成串联电路
C．电路中甲表和乙表不能同时是电流表
D．如果电路是并联电路，则乙表的示数等于丙表的示数
【分析】用电器逐个顺次连接的电路叫串联电路，用电器并列连接的电路叫并联电路；用导线直接将电源两极相连时，电流会被短路；在识别电路时电压表可看成断路，电流表看成导线。据此分析电路；
串联电路中各部分电路两端电压之和等于电源电压。
【解答】解：A、由图知，如果甲、乙、丙都是电压表，闭合S1后，两电阻串联，电压表甲测R1两端电压，电压表乙测R2两端电压，电压表丙测电源电压，根据串联电路的电压规律知，U丙＝U甲+U乙，故A正确；
BD、由图知，如果甲是电压表，乙、丙电流表，S闭合，S1断开，两电阻并联，根据并联电路电流规律知，乙电流表示数大于丙，故B、D错误；
C、由图知，如果电路中甲表和乙表同时是电流表，会造成电源短路，这是不允许的，故C正确。
故选：AC。
（多选）9．（3分）如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电源两端电压为14V
B．滑动变阻器消耗电功率的最大值为1.8W
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω
D．变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω
【分析】（1）由电路图可知，当滑片位于最左端时电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图读出电路的最大电流，利用欧姆定律表示出电源的电压；
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，由乙图读出两电表的示数，利用欧姆定律求出R1的最大阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源电压不变列出方程可得定值电阻R2的电阻值和电源电压；
（3）根据公式P＝UI＝I2R表示出滑动变阻器的电功率，然后根据表达式变形判断滑动变阻器的功率最大时接入电路中的电阻，即可求得其最大功率。。
【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，
由乙图可知电路的最大电流：I最大＝0.6A；
由欧姆定律可得，电源的电压：U＝I最大R2＝0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器连入电路阻值为其最大阻值，且R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，
由乙图可知，U1＝10V，I最小＝0.1A，
所以变阻器R1接入电路的最大阻值：
R1大100Ω，故D正确；
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，则电源的电压：U＝U1+I最小R2＝10V+0.1A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源两端电压不变，由①②可得：0.6A×R2＝10V+0.1A×R2，
解得：R2＝20Ω，故C正确；
电源的电压：U＝0.6A×R2＝0.6A×20Ω＝12V，故A错误；
（2）滑动变阻器消耗的电功率：
P1＝I2R1＝（）2R1，
所以，当R1＝R2＝20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；
滑动变阻器消耗电功率的最大值：
Pmax1.8W，故B正确。
故选：BCD。
二、填空题（共18分，每空1分）
10．（2分）泡温泉时感觉身体会发热，这是通过 热传递 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 比热容 较大的缘故。
【分析】（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。
【解答】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。
11．（1分）某电饭锅及内部电路如图，R1是加热电阻，R2是限流电阻。开关S1需手动闭合，但当锅内温度达到103℃时，会自动断开；S2是一个自动温控开关。请回答：
（1）电饭锅加热煮饭时，开关S1处于 闭合 状态；
（2）在电饭锅煮稀饭时，开关S1却不能自动断开，其原因是 锅内温度未达到103℃ 。
【分析】（1）分析此电路，R1和R2是串联的，S1和S2都和R2并联，这两个开关都断开，两电阻都工作，其中的一个开关闭合，R2就短路，只有R1工作。当加热煮饭时，电功率较大，当保温时电功率较小，根据电功率的计算公式分析即可；
（2）液体温度达到沸点时，虽继续吸热，但温度不再升高，锅内液体的沸点如果低于S1开关的自动断开温度，则不会断开。
【解答】解：（1）电源电压是220V不变，根据电功率的导出式：
P，开关当S1处于闭合时，R2就短路，只有R1工作，当S1和S2都断开，两电阻串联，总电阻为R1+R2，
由于S1闭合时比断开时电路中总电阻小，故电功率大，煮饭时需要功率大，需要S1闭合。
（2）一标准大气压下水的沸点是100℃，稀饭的沸点不高于100℃，当液体达到沸点时再继续吸热，温度就不再升高了，而s1自动断开的条件是温度达到103℃，所以煮稀饭时，S1不会自动断开。
故答案为：（1）闭合；（2）锅内温度未达到103℃。
12．（2分）如图是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3000r/（kW•h），表示每消耗1kW•h的电能，指示转盘转动3000次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了300转。该家用电器消耗的电能 3.6×105 J，该家用电器的额定功率是 1000 W，则这个家用电器可能是 电热水壶 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【分析】3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，求出电能表转盘转了300转消耗的电能，然后根据P求出用电器的功率，进而选择是哪种用电器。
【解答】解：
3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，
电能表转盘转了300转，该家用电器消耗的电能：
W0.1kW•h＝3.6×105J，
工作时间t＝6min＝0.1h，
该用电器的功率：
P1kW＝1000W，
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W；
而电热水壶的功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是电热水壶。
故答案为：3.6×105；1000；电热水壶。
13．（3分）某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7.V。用一个标有“输出5V 5A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要 44.4 min。两个灯泡分别标有“12V、6W”“6V、6W”的字样，现将它们串联使用且有一个灯泡正常发光，为了灯泡安全，允许加的最大电压最好不超过 15 V；电路消耗的总功率为 7.5 W。（不考虑灯泡电阻受温度的影响）
【分析】根据公式W＝UIt求得电池充满电储存的电能，由公式P＝UI求得充电器的充电功率，结合充电效率可得充电时间；
已知两灯泡的额定电压和额定功率，先根据公式P＝UI求出各自正常工作时的电流，根据欧姆定律求出电阻，如果把它们串联起来，则串联电路的电流只能取两个电流中最小的一个。然后根据电阻的串联和欧姆定律求出电路两端允许加的最大电压；根据P＝UI求出电路的总功率。
【解答】解：电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×4.2A×3600s＝55944J，
充电器的有效功率为：P有＝ηP充＝ηU充I充＝84%×5V×5A＝21W，
充满电所需时间为：t′2664s＝44.4min；
由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I10.5A，I21A，
由I可得，两灯泡的电阻分别为：
R124Ω，R26Ω；
因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流I′＝0.5A，
因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压：U′＝I′（R1+R2）＝0.5A×（24Ω+6Ω）＝15V；
此时电路的总功率为：P＝U′I′＝15V×0.5A＝7.5W。
故答案为：44.4；15；7.5。
14．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，电压表V2的示数 变大 ，电压表V1的示数与电流表A的示数之比 不变 ，电路消耗的总功率 变小 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，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和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表V1的示数与电流表A的示数之比变化，根据P＝UI可知电路消耗的总功率变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I可知，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，
由R可知，电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于R1的阻值，
则电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变，
由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小。
故答案为：变大；不变；变小。
15．（2分）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却。某电脑CPU的功率为100W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg。若工作半小时，CPU消耗电能 1.8×105 J，产生热量 14400 J，这些热量可使散热器温度升高 45 ℃[铜的比热容为0.4×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）知道电脑CPU的功率和工作时间，可利用公式W＝Pt计算出CPU消耗的电能。
（2）知道发热功率占CPU功率的8%，从而可以计算出其发热功率，再利用公式Q＝W＝Pt计算出产生的热量。
（3）知道铜质散热器的质量和铜的比热容，可利用公式Q＝cm△t求出散热器温度升高的量。
【解答】解：（1）CPU的工作时间：t＝0.5h＝1800s，
CPU消耗的电能：
W＝Pt＝100W×1800s＝1.8×105J；
（2）因为发热功率占CPU功率的8%，
所以发热功率为：
P热＝P×8%＝100W×8%＝8W，
产生的热量为：
Q＝P热t＝8W×1800s＝14400J；
③根据Q＝cm△t得散热器升高的温度为：
△t45℃。
故答案为：1.8×105；14400；45。
16．（3分）目前全人类正面临能源危机，为节约能源，我国大力提倡使用节能灯和LED灯。通过对比实验发现：LED灯（实质是发光二极管）和日光灯正常工作、亮度相同时的有关数据如下表。
（1）如图所示，要使图中的发光二极管能正常工作，A端是电源的 正 极。
（2）LED灯正常工作时的电流是 0.4 A，每天正常工作10小时，每月按30天计算使用LED灯比使用日光灯可节约电费 4.5 元（每度电0.5元）。
【分析】（1）发光二极管具有单向导电性，要使其发光，电流应从二极管的正极流入、负极流出；
（2）LED灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出电流；日光灯的功率减去LED灯的功率即为节约电能的功率，根据W＝Pt求出节约的电能，知道电价，可求节约的电费。
【解答】解：（1）要使图中的发光二极管能正常工作，电流应从二极管的正极流入、负极流出，故A端是电源的正极；
（2）由P＝UI可得，LED灯正常工作时的电流：
I0.4A；
使用LED灯比使用日光灯可节约电能的功率：
P节＝P日光灯﹣PLED＝40W﹣10W＝30W＝0.03kW，
正常工作10小时，1月节约的电能：
W＝P节t＝0.03kW×10h×30＝9kW•h＝9度，
节约电费：0.5元/度×9度＝4.5元。
故答案为：（1）正；（2）0.4；4.5。
17．（2分）已知两电阻R1：R2＝3：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2＝ 3：4 ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1：t2＝ 3：4 。
【分析】（1）两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；
（2）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据Q＝Wt求出在产生相同热量时的时间之比。
【解答】解：（1）当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I可得，R1、R2两端的电压之比：；
（2）当两电阻并联在电路中时，并联电路中各支路两端的电压相等，R1、R2所产生的热量相同，根据Q＝Wt的导出式t可知，需要的时间之比等于电阻之比，所以t1：t2＝R1：R2＝3：4。
故答案为：3：4；3：4。
三、计算题（共18分。18题9分，19题9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．（9分）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为6Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.5W”，电压表量程为0～3V.（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0在1min内消耗的最少电能是多少？
【分析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出R0的电功率；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数最大时R0两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻，据此得出电路中的最小电流，根据W＝I2R0t求出R0在1min内消耗的最少电能。
【解答】解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，
由I可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R4Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′0.5A，
则R0的电功率：
P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数UR′＝3V时，由分压原理可知，此时变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的最小电流：
I″A，
则R0在1min内消耗的最少电能是：W＝I″2R0t＝（A）2×6Ω×60s＝40J。
答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，R0在1min内消耗的最少电能是40J。
19．（9分）下图是某型号家用洗碗机的外形图，其部分参数如下表所示。这种洗碗机标准洗涤的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。
（1）若某次标准洗涤时先打开进水阀使水箱内进水10kg，再通过电加热管将进水加热，吸收了2.1×106J的热量后加热到了设定的水温，则进入水箱中的水的初温是多少？（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
（2）若本次标准洗涤时电加热管的加热效率是87.5%，加热时间为25min，则电加热管的加热功率是多少W？
（3）若本次标准洗涤整个工作过程共用时75min，共消耗的电能是0.8kW•h，则洗碗机内的电动机功率大约是多少W？
【分析】（1）知道水吸收的热量、水的质量、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的初温；
（2）利用η求出电加热管消耗的电能，再根据P求出电加热管的功率；
（3）根据消耗的总电能及电加热管消耗的电能求出电动机消耗的电能，由P求得电动机的功率。
【解答】解：（1）由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水箱中水的初温：
t0＝t70℃20℃；
（2）由η可得，电加热管消耗的电能：
W12.4×106J，
电加热管的功率：
P1600W；
（3）洗碗机总共消耗的电能：
W总＝0.8kW•h＝2.88×106J，
电动机工作时消耗的电能：
W2＝W总﹣W1＝2.88×106J﹣2.4×106J＝4.8×105J；
电动机的功率：
P2160W。
答：（1）进入水箱中的水的初温是20℃；
（2）电加热管的加热功率是1600W；
（3）洗碗机内的电动机功率大约是160W。
四、实验、作图题，（共22分）
20．（4分）实验室购买了一捆长度约为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类铜导线每1m的电阻为1.8×10﹣2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（5Ω，1A）、滑动变阻器R2（25Ω，1A）、电源（电压6V）、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 R2 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 a 端（选填“a”或“b”）。
（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.5A时，电压表示数如图乙所示，读数为 0.8 V。
（3）导线实际长度为 89 m（保留整数）。
【分析】（1）根据电流表的量程，利用欧姆定律解出变阻器需要的最大电阻即可；
（2）根据电压表的量程和分度值读出示数；
（3）由电路图根据欧姆定律求出待测电阻的阻值，然后再根据电阻定律即可求解。
【解答】解：（1）因为导线长度大约100m，每1m的电阻为1.8×10﹣2Ω，所以导线的总电阻为R线＝1.8Ω，
当电路中电流最大为I＝0.6A时，滑动变阻器接入的最小阻值：
R滑8.2Ω＞5Ω，故选择R2；
（2）电压表接入的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时示数为U′＝0.8V；
（3）由（2）可知此时的电流为I′＝0.50A，
由I得导线的电阻为：
R线1.6Ω，
由于每1m的电阻为1.7×10﹣2Ω，则导线的实际长度为：
L88.9m。
故答案为：（1）R2；a；（2）0.8；（3）89。
21．（4分）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是 B 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，而另一种液体相应时刻温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 不同 （选填“相同”或“不同”）。
（3）某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，如表是他的实验数据记录：
请根据表中的实验记录回答：
比较1、2记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 质量 有关；比较1、3记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 物质的种类 有关。
【分析】（1）探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：吸收的热量，不同物质的质量，加热的时间和加热的方式；
（2）已知液体和水的质量相同，相同时间吸收的热量相同，但温度变化不同，说明它们的吸热能力不同；
（3）温度升高时物体吸收热量的多少与哪些因素有关，实验中采用控制变量法；
在对数据进行分析时，要抓住相同量和不同量，利用控制变量法的思想得出正确的结论。
【解答】解：
（1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项多余；
（2）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同；
（4）①比较1、2记录，发现液体的种类相同，1杯水的质量是200g，升高8℃用的时间是8分钟；2杯水的质量是100g，升高8℃用的时间是4分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第1杯水吸收的热量多，故说明：同种物质升高相同的温度时，质量大的吸收的热量多，即物体吸热的多少与物体的质量有关；
②1杯中水的质量是200g，升高8℃用的时间是8分钟，3杯中煤油的质量是200g，升高8℃用的时间是4分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第水吸收的热量多，故说明：相同质量的不同物质，升高相同的温度时吸收的热量不相同，即物体吸热的多少与物质种类有关。
故答案为：（1）B；（2）不同；（3）①质量；②物质的种类。
22．（5分）“测量未知电阻阻值”实验中，提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器，一个阻值未知的定值电阻Rx，一个额定电压为2.5V，阻值约为8Ω的小灯泡，开关、导线若干。
（1）如图甲，“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，接错了一根导线，请在错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线改接到正确位置上。
（2）改正错误后，闭合开关前，滑片应滑至最 左 （选填“左”或“右”）端。
（3）试触后，选择合适量程。闭合开关，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数如图乙，则Rx的阻值为 20.8 Ω（结果保留1位小数）。一次实验数据存在误差，接下来应通过 多次测量求平均值 的方法来减小误差。
（4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，该电路测得的Rx的测量值与真实值相比 偏小 （选填“偏大”或“偏小”）。
（5）同学们发现只用一只电表及已有其他器材（忽略定值电阻Rx的实验误差），也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 C 。
【分析】（1）“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，电压表应测量待测电阻两端的电压；
（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大；
（3）首先确定电表的量程和分度值，然后读数，根据欧姆定律求出电阻的大小；实验中为了减小误差，应多次测量求平均值；
（4）根据电压表的分流作用分析；
（5）要想测量小灯泡正常发光时的电阻，需要测量出小灯泡正常发光时两端的电压和通过小灯泡的电流。
【解答】解：（1）图甲中，电压表和变阻器串联，是错误的，电压表和电阻并联，如答图所示；
；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑片应滑至阻值最大处，即最左端；
（3）由图乙可知，电流表选择小量程，分度值是0.02A，电流表的示数是0.12A，电压表选择小量程，分度值是0.1V，电压表的示数是2.5V，电阻的阻值为：R20.8Ω；
为了减小误差，需要多次测量电阻的阻值求平均值；
（4）考虑到电压表中也有电流通过，电压表和电阻并联，由并联电路电流的规律可知电流表的示数变大，电压表的示数准确，由R可知测得的Rx的测量值与真实值偏小；
（5）A．闭合开关S1，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，闭合开关S2，电阻Rx与灯泡并联，电阻Rx与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻Rx的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，闭合开关S2，电阻Rx与灯泡并联，电阻Rx与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻Rx的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故B不符合题意；
C．只闭合S1，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，则灯正常发光；保持滑片位置不动，闭合S2，断开S1，记下电压表的示数U1，此时电压表测Rx与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，Rx的电压Ux＝U1﹣2.5V通过Rx的电流，即灯的额定电流I；
灯泡正常发光时的电阻为：RLRx，故C符合题意；
D．定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S1，电表测定值电阻的电压；当只闭合S2时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故D不符合题意。
故答案为：（1）如上图所示；（2）左；（3）20.8；多次测量求平均值；（4）偏小；（5）C。
23．（6分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为 0.625 W。分析U与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变 大 ；②小灯泡的亮度决定于 实际功率 。
（2）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 ＞ 0.25P额（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 A 。
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.探究电热的多少与电流大小的关系
D.探究电流做功的多少与电阻大小的关系
【分析】（1）根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可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；
①灯丝的电阻随温度升高而变大，结合欧姆定律分析
②灯泡的亮度是由其实际功率决定的；
（2）由P结合灯的电阻随温度的变化而变化分析；
（3）定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律可知：电压与电流的比值不变，据此可选择利用这一装置可完成的实验。
【解答】解：（1）由绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可知，灯在2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
①从图中的曲线可以判断出，通过小灯泡的电流与它两端电压不成比，其原因是灯丝的电阻不是固定的，它随着温度的升高而增大
②由P＝UI知灯泡的实际功率越大，温度越高，且灯泡越亮；
（2）当电阻不变时，由P可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P＝UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实大于0.25P额；
（3）根据欧姆定律R，当电阻一定时，电流与电压成正比，因此，如果将灯泡换成定值电阻，可探究电流与电压的关系，选项A符合题意。
故答案为：（1）0.625；①变大；②实际功率；（2）＞；（3）A。
24．（3分）在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
（1）两个电阻并联是为了使两个电阻两端 电压 相等。
（2）闭合开关后，发现 B 中（填“A”或“B”）温度计的示数上升较快。由此得出结论：当导导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越 小 ，导体产生的热量越多（选填“大”或“小”）。
【分析】（1）根据并联电路电压规律进行分析；
（2）由Q＝Wt可得，当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多，温度计的示数上升较快，反之，温度计的示数上升较慢。
【解答】解：
（1）因并联电路中各支路两端电压相等，所以两个电阻并联是为了使两个电阻两端电压相等。
（2）已知R1＞R2，所以由Q＝Wt可得，当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多，温度计的示数上升较快，故B中温度计的示数上升较快；
可得出的结论：当导导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多，反之，温度计的示数上升较快。
故答案为：（1）电压；（2）B；小。
五、解答题（共1小题，满分6分）
25．（6分）微波炉是人们用来加热食品的常用灶具：微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料，微波炉使用的微波频率为2450MHz。
（1）为了用电安全，微波炉应该使用 三脚 （两脚/三脚）插头。
（2）用微波炉加热饭菜时，加热过程中是将 电能 能转化为内能。
（3）小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（表头如图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
A.在杯中装有质量为m、比热容为c的冷水，测出水的初温为t0；
B.把杯子放进微波炉，并选择高温挡；
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数N，进而算出消耗的 电能 （填“电功率”或“电能”）为E；
D.加热结束后，迅速测出水的末温t。
微波炉热效率的表达式η＝ （用字母表示）。
（4）在电工爸爸的陪伴和指导下，小明通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯接到电路中哪个更亮。小刚的实验结论是“220V 60W”灯泡更亮。请你在虚线框内帮小明画出正确的电路连接图。
【分析】（1）大功率用电器的金属外壳需要接地，以确保安全；
（2）微波炉工作时，消耗电能，加热饭菜，将电能转化为内能；
（3）根据电能表的标定转数和实际转数可以算出电能表消耗的电能；利用利用水的吸热公式和消耗的电能结合效率公式求出效率；
（4）根据P知额定功率大的灯泡电阻小。60W灯泡的电阻小于15W灯泡的电阻。两灯的连接方式只有串联和并联两种，两灯的亮度不同，一定是实际功率不同。并联时电压相等，根据P得，60W灯泡的电阻小，实际功率越大，灯泡越亮；串联时电流相等，根据P＝I2R得，15W灯泡的电阻大，实际功率越大，灯泡越亮，结合小刚的结论连接电路。
【解答】解：（1）大功率用电器的金属外壳需要接地，以确保安全，因此微波炉应使用三脚插头；
（2）加热过程中将电能转化为内能；
（3）根据电能表的标定转数和实际转数可以算出电能表消耗的电能E；
微波炉的效率为：η；
（2）“220V 60W”和“220V 15W”并联在220V电路上，灯泡都能在额定电压下正常发光，即60W灯泡更亮，如下图：
。
故答案为：（1）三脚；（2）电能；电能；；（3）见上图。灯的名称
LED灯
日光灯
额定电压
24V
220V
响应时间
0.9s
0.1s
额定功率
10W
40W
额定电压
频率
设定水温
220V
50Hz
70℃
烧杯号
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
①
水
200
20
28
8
②
水
100
20
28
4
③
煤油
200
20
28
4
④
煤油
200
20
24
2
灯的名称
LED灯
日光灯
额定电压
24V
220V
响应时间
0.9s
0.1s
额定功率
10W
40W
额定电压
频率
设定水温
220V
50Hz
70℃
烧杯号
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
①
水
200
20
28
8
②
水
100
20
28
4
③
煤油
200
20
28
4
④
煤油
200
20
24
2
1．（2分）下列有关热和能的说法正确的是（ ）
A．对物体做功，物体内能一定增大
B．柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大
C．晶体在熔化过程中内能保持不变
D．电流通过导体产生的热只与电流大小有关
2．（2分）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．
3．（2分）如图所示的四幅电路图中，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，灯从亮变暗且电压表示数从小变大的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（2分）如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S时，发现灯L不亮，电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（ ）
A．灯L短路B．灯L断路
C．变阻器R短路D．变阻器R断路
5．（2分）如图所示，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，电流表的示数是0.5A；保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，电流表的示数是0.2A，则电阻R3的阻值是（ ）
A．20ΩB．30ΩC．45ΩD．50Ω
6．（2分）下列说法，正确的是（ ）
A．物质的比热容与物体吸收或放出的热量无关
B．热值与燃料的燃烧情况有关
C．建筑工地上，汽车驶过时尘土飞扬，这是一种扩散现象
D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
（多选）7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．物体的机械能越多，其内能就越多
B．毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，毛皮创造了正电荷
C．手机充电时把充电器接入电源后，USB接口处的电压低于36V
D．水结成冰后，分子间的作用力减小
（多选）8．（3分）在如图所示的电路中，S闭合后下列所列的各种情况正确的是（ ）
A．如果甲、乙、丙是电压表，当S1闭合后U丙＝U甲+U乙
B．如果甲是电压表，乙、丙电流表，S1断开形成串联电路
C．电路中甲表和乙表不能同时是电流表
D．如果电路是并联电路，则乙表的示数等于丙表的示数
（多选）9．（3分）如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电源两端电压为14V
B．滑动变阻器消耗电功率的最大值为1.8W
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω
D．变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω
二、填空题（共18分，每空1分）
10．（2分）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．（1分）某电饭锅及内部电路如图，R1是加热电阻，R2是限流电阻。开关S1需手动闭合，但当锅内温度达到103℃时，会自动断开；S2是一个自动温控开关。请回答：
（1）电饭锅加热煮饭时，开关S1处于 状态；
（2）在电饭锅煮稀饭时，开关S1却不能自动断开，其原因是 。
12．（2分）如图是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3000r/（kW•h），表示每消耗1kW•h的电能，指示转盘转动3000次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了300转。该家用电器消耗的电能 J，该家用电器的额定功率是 W，则这个家用电器可能是 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
13．（3分）某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7.V。用一个标有“输出5V 5A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要 min。两个灯泡分别标有“12V、6W”“6V、6W”的字样，现将它们串联使用且有一个灯泡正常发光，为了灯泡安全，允许加的最大电压最好不超过 V；电路消耗的总功率为 W。（不考虑灯泡电阻受温度的影响）
14．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，电压表V2的示数 ，电压表V1的示数与电流表A的示数之比 ，电路消耗的总功率 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（2分）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却。某电脑CPU的功率为100W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg。若工作半小时，CPU消耗电能 J，产生热量 J，这些热量可使散热器温度升高 ℃[铜的比热容为0.4×103J/（kg•℃）]。
16．（3分）目前全人类正面临能源危机，为节约能源，我国大力提倡使用节能灯和LED灯。通过对比实验发现：LED灯（实质是发光二极管）和日光灯正常工作、亮度相同时的有关数据如下表。
（1）如图所示，要使图中的发光二极管能正常工作，A端是电源的 极。
（2）LED灯正常工作时的电流是 A，每天正常工作10小时，每月按30天计算使用LED灯比使用日光灯可节约电费 元（每度电0.5元）。
17．（2分）已知两电阻R1：R2＝3：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2＝ ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1：t2＝ 。
三、计算题（共18分。18题9分，19题9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．（9分）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为6Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.5W”，电压表量程为0～3V.（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0在1min内消耗的最少电能是多少？
19．（9分）下图是某型号家用洗碗机的外形图，其部分参数如下表所示。这种洗碗机标准洗涤的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。
（1）若某次标准洗涤时先打开进水阀使水箱内进水10kg，再通过电加热管将进水加热，吸收了2.1×106J的热量后加热到了设定的水温，则进入水箱中的水的初温是多少？（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
（2）若本次标准洗涤时电加热管的加热效率是87.5%，加热时间为25min，则电加热管的加热功率是多少W？
（3）若本次标准洗涤整个工作过程共用时75min，共消耗的电能是0.8kW•h，则洗碗机内的电动机功率大约是多少W？
四、实验、作图题，（共22分）
20．（4分）实验室购买了一捆长度约为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类铜导线每1m的电阻为1.8×10﹣2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（5Ω，1A）、滑动变阻器R2（25Ω，1A）、电源（电压6V）、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 端（选填“a”或“b”）。
（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.5A时，电压表示数如图乙所示，读数为 V。
（3）导线实际长度为 m（保留整数）。
21．（4分）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，而另一种液体相应时刻温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 （选填“相同”或“不同”）。
（3）某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，如表是他的实验数据记录：
请根据表中的实验记录回答：
比较1、2记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 有关；比较1、3记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 有关。
22．（5分）“测量未知电阻阻值”实验中，提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器，一个阻值未知的定值电阻Rx，一个额定电压为2.5V，阻值约为8Ω的小灯泡，开关、导线若干。
（1）如图甲，“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，接错了一根导线，请在错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线改接到正确位置上。
（2）改正错误后，闭合开关前，滑片应滑至最 （选填“左”或“右”）端。
（3）试触后，选择合适量程。闭合开关，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数如图乙，则Rx的阻值为 Ω（结果保留1位小数）。一次实验数据存在误差，接下来应通过 的方法来减小误差。
（4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，该电路测得的Rx的测量值与真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”）。
（5）同学们发现只用一只电表及已有其他器材（忽略定值电阻Rx的实验误差），也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
23．（6分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为 W。分析U与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变 ；②小灯泡的亮度决定于 。
（2）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 0.25P额（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 。
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.探究电热的多少与电流大小的关系
D.探究电流做功的多少与电阻大小的关系
24．（3分）在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
（1）两个电阻并联是为了使两个电阻两端 相等。
（2）闭合开关后，发现 中（填“A”或“B”）温度计的示数上升较快。由此得出结论：当导导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越 ，导体产生的热量越多（选填“大”或“小”）。
五、解答题（共1小题，满分6分）
25．（6分）微波炉是人们用来加热食品的常用灶具：微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料，微波炉使用的微波频率为2450MHz。
（1）为了用电安全，微波炉应该使用 （两脚/三脚）插头。
（2）用微波炉加热饭菜时，加热过程中是将 能转化为内能。
（3）小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（表头如图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
A.在杯中装有质量为m、比热容为c的冷水，测出水的初温为t0；
B.把杯子放进微波炉，并选择高温挡；
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数N，进而算出消耗的 （填“电功率”或“电能”）为E；
D.加热结束后，迅速测出水的末温t。
微波炉热效率的表达式η＝ （用字母表示）。
（4）在电工爸爸的陪伴和指导下，小明通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯接到电路中哪个更亮。小刚的实验结论是“220V 60W”灯泡更亮。请你在虚线框内帮小明画出正确的电路连接图。
参考答案与试题解析：
一、选择题（共9小题，1-6单选，每题2分，7-9多选，每题3分，共21分）
1．（2分）下列有关热和能的说法正确的是（ ）
A．对物体做功，物体内能一定增大
B．柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能增大
C．晶体在熔化过程中内能保持不变
D．电流通过导体产生的热只与电流大小有关
【分析】（1）（2）（3）根据改变内能的方法分析；
（4）根据焦耳定律分析。
【解答】解：
A、对物体做功，同时物体放出热量，物体内能不一定增大，故A错误；
B、柴油机在压缩冲程中，活塞压缩空气，对空气做功，汽缸内空气的内能增大，故B正确；
C、晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能变大，故C错误；
D、电流通过导体产生的热与电流大小、通电时间、导体的电阻有关，故D错误。
故选：B。
2．（2分）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．
【分析】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。
【解答】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。
3．（2分）如图所示的四幅电路图中，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，灯从亮变暗且电压表示数从小变大的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】先分析电路结构，然后根据串并联电路的特点和功率的计算公式分析灯泡亮度的变化和电压表示数的变化，从而得出符合题意的选项。
【解答】解：A、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，由于并联电路中各支路互不影响，因此滑片移动时，灯泡的亮度不变，故A不符合题意；
B、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；当滑片P从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器分得的电压逐渐变大，故电压表的示数从小变大；电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率逐渐变小，因此灯泡从亮变暗；故B符合题意；
C、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压；当滑片P从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率逐渐变小，因此灯泡从亮变暗；由U＝IR可知，灯泡两端电压逐渐减小，故C不符合题意；
D、根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，并且滑片的移动不能改变电路中的电流，即灯泡的亮度不变，故D不符合题意。
故选：B。
4．（2分）如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S时，发现灯L不亮，电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（ ）
A．灯L短路B．灯L断路
C．变阻器R短路D．变阻器R断路
【分析】灯泡不亮说明电路某处断路或灯短路；
若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通；
电流表无示数说明是某处断路或电流表短路；综合分析进行判断。
【解答】解：A、灯泡L短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意，故A错；
B、灯泡L发生断路，灯不亮，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表的示数为0，不符合题意，故B错；
C、变阻器短路，灯亮，电压表和电流表都有示数，不符合题意，故C错；
D、变阻器断路，灯不亮，电流表和电压表都无示数，符合题意，故D正确。
故选：D。
5．（2分）如图所示，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，电流表的示数是0.5A；保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，电流表的示数是0.2A，则电阻R3的阻值是（ ）
A．20ΩB．30ΩC．45ΩD．50Ω
【分析】分析闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时电路的连接，由已知条件，根据欧姆定律求出电路的总电阻；
保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，分析电路的连接，由欧姆定律求出此时电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律求出电阻R3的阻值。
【解答】解：
闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，R2与R1串联，电流表测电路的电流，
此时电流表的示数是0.5A，由欧姆定律可得电路的总电阻：R1中+R230Ω；
保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，R2与R3串联后再与R1串联，电流表测电路的电流，
此时电流表的示数是0.2A，由欧姆定律可得此时电路的总电阻：R串75Ω，
根据串联电路电阻的规律可得R串＝R1中+R2+R3，
则电阻R3的阻值：R3＝R串﹣（R1中+R2）＝75Ω﹣30Ω＝45Ω。
只有C正确。
故选：C。
6．（2分）下列说法，正确的是（ ）
A．物质的比热容与物体吸收或放出的热量无关
B．热值与燃料的燃烧情况有关
C．建筑工地上，汽车驶过时尘土飞扬，这是一种扩散现象
D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
【分析】（1）比热容是物质的固有特性，与物质的种类、状态有关；
（2）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量、放出热量多少及燃烧状态没有关系；
（3）扩散现象指不同物质相互接触后，物质分子可以彼此进入对方的现象；
（4）改变物体内能的方式：做功和热传递。
【解答】解：A、比热容是物质的固有属性，与物质的种类、状态有关，与物体吸收或放出的热量无关，故A正确；
B、热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧情况无关，故B错误；
C、尘土飞扬，这是一种宏观物体的运动，属于机械运动，不是扩散现象，故C错误；
D、用锯条锯木板，对锯条做功，机械能转化为内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了内能，故D错误。
故选：A。
（多选）7．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．物体的机械能越多，其内能就越多
B．毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，毛皮创造了正电荷
C．手机充电时把充电器接入电源后，USB接口处的电压低于36V
D．水结成冰后，分子间的作用力减小
【分析】（1）内能和机械能是两种不同形式的能量，它们之间可以相互转化；
（2）摩擦起电实质是电荷的转移；
（3）对生活中常见的电压值有所了解，USB接口标准电压约为5V；
（4）水变成冰，是分子间的距离增大，作用力减小。
【解答】解：
A、内能和机械能是两种不同形式的能力，它们之间可以相互转化，但物体的机械能越多，其内能不一定越多，故A错误；
B、摩擦起电实质是电荷的转移，毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中，毛皮创造了正电荷，故B错误；
C、USB接口标准电压为5V，低于36 V，故C正确；
D、水结冰后，体积变大，分子间距离变大，分子间作用力减小，故D正确。
故选：CD。
（多选）8．（3分）在如图所示的电路中，S闭合后下列所列的各种情况正确的是（ ）
A．如果甲、乙、丙是电压表，当S1闭合后U丙＝U甲+U乙
B．如果甲是电压表，乙、丙电流表，S1断开形成串联电路
C．电路中甲表和乙表不能同时是电流表
D．如果电路是并联电路，则乙表的示数等于丙表的示数
【分析】用电器逐个顺次连接的电路叫串联电路，用电器并列连接的电路叫并联电路；用导线直接将电源两极相连时，电流会被短路；在识别电路时电压表可看成断路，电流表看成导线。据此分析电路；
串联电路中各部分电路两端电压之和等于电源电压。
【解答】解：A、由图知，如果甲、乙、丙都是电压表，闭合S1后，两电阻串联，电压表甲测R1两端电压，电压表乙测R2两端电压，电压表丙测电源电压，根据串联电路的电压规律知，U丙＝U甲+U乙，故A正确；
BD、由图知，如果甲是电压表，乙、丙电流表，S闭合，S1断开，两电阻并联，根据并联电路电流规律知，乙电流表示数大于丙，故B、D错误；
C、由图知，如果电路中甲表和乙表同时是电流表，会造成电源短路，这是不允许的，故C正确。
故选：AC。
（多选）9．（3分）如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电源两端电压为14V
B．滑动变阻器消耗电功率的最大值为1.8W
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω
D．变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω
【分析】（1）由电路图可知，当滑片位于最左端时电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图读出电路的最大电流，利用欧姆定律表示出电源的电压；
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，由乙图读出两电表的示数，利用欧姆定律求出R1的最大阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源电压不变列出方程可得定值电阻R2的电阻值和电源电压；
（3）根据公式P＝UI＝I2R表示出滑动变阻器的电功率，然后根据表达式变形判断滑动变阻器的功率最大时接入电路中的电阻，即可求得其最大功率。。
【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，
由乙图可知电路的最大电流：I最大＝0.6A；
由欧姆定律可得，电源的电压：U＝I最大R2＝0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器连入电路阻值为其最大阻值，且R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，
由乙图可知，U1＝10V，I最小＝0.1A，
所以变阻器R1接入电路的最大阻值：
R1大100Ω，故D正确；
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，则电源的电压：U＝U1+I最小R2＝10V+0.1A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源两端电压不变，由①②可得：0.6A×R2＝10V+0.1A×R2，
解得：R2＝20Ω，故C正确；
电源的电压：U＝0.6A×R2＝0.6A×20Ω＝12V，故A错误；
（2）滑动变阻器消耗的电功率：
P1＝I2R1＝（）2R1，
所以，当R1＝R2＝20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；
滑动变阻器消耗电功率的最大值：
Pmax1.8W，故B正确。
故选：BCD。
二、填空题（共18分，每空1分）
10．（2分）泡温泉时感觉身体会发热，这是通过 热传递 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 比热容 较大的缘故。
【分析】（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。
【解答】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。
11．（1分）某电饭锅及内部电路如图，R1是加热电阻，R2是限流电阻。开关S1需手动闭合，但当锅内温度达到103℃时，会自动断开；S2是一个自动温控开关。请回答：
（1）电饭锅加热煮饭时，开关S1处于 闭合 状态；
（2）在电饭锅煮稀饭时，开关S1却不能自动断开，其原因是 锅内温度未达到103℃ 。
【分析】（1）分析此电路，R1和R2是串联的，S1和S2都和R2并联，这两个开关都断开，两电阻都工作，其中的一个开关闭合，R2就短路，只有R1工作。当加热煮饭时，电功率较大，当保温时电功率较小，根据电功率的计算公式分析即可；
（2）液体温度达到沸点时，虽继续吸热，但温度不再升高，锅内液体的沸点如果低于S1开关的自动断开温度，则不会断开。
【解答】解：（1）电源电压是220V不变，根据电功率的导出式：
P，开关当S1处于闭合时，R2就短路，只有R1工作，当S1和S2都断开，两电阻串联，总电阻为R1+R2，
由于S1闭合时比断开时电路中总电阻小，故电功率大，煮饭时需要功率大，需要S1闭合。
（2）一标准大气压下水的沸点是100℃，稀饭的沸点不高于100℃，当液体达到沸点时再继续吸热，温度就不再升高了，而s1自动断开的条件是温度达到103℃，所以煮稀饭时，S1不会自动断开。
故答案为：（1）闭合；（2）锅内温度未达到103℃。
12．（2分）如图是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3000r/（kW•h），表示每消耗1kW•h的电能，指示转盘转动3000次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表转盘转了300转。该家用电器消耗的电能 3.6×105 J，该家用电器的额定功率是 1000 W，则这个家用电器可能是 电热水壶 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【分析】3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，求出电能表转盘转了300转消耗的电能，然后根据P求出用电器的功率，进而选择是哪种用电器。
【解答】解：
3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，
电能表转盘转了300转，该家用电器消耗的电能：
W0.1kW•h＝3.6×105J，
工作时间t＝6min＝0.1h，
该用电器的功率：
P1kW＝1000W，
因为用电器正常工作，所以用电器的额定功率等于1000W；
而电热水壶的功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是电热水壶。
故答案为：3.6×105；1000；电热水壶。
13．（3分）某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7.V。用一个标有“输出5V 5A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要 44.4 min。两个灯泡分别标有“12V、6W”“6V、6W”的字样，现将它们串联使用且有一个灯泡正常发光，为了灯泡安全，允许加的最大电压最好不超过 15 V；电路消耗的总功率为 7.5 W。（不考虑灯泡电阻受温度的影响）
【分析】根据公式W＝UIt求得电池充满电储存的电能，由公式P＝UI求得充电器的充电功率，结合充电效率可得充电时间；
已知两灯泡的额定电压和额定功率，先根据公式P＝UI求出各自正常工作时的电流，根据欧姆定律求出电阻，如果把它们串联起来，则串联电路的电流只能取两个电流中最小的一个。然后根据电阻的串联和欧姆定律求出电路两端允许加的最大电压；根据P＝UI求出电路的总功率。
【解答】解：电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×4.2A×3600s＝55944J，
充电器的有效功率为：P有＝ηP充＝ηU充I充＝84%×5V×5A＝21W，
充满电所需时间为：t′2664s＝44.4min；
由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I10.5A，I21A，
由I可得，两灯泡的电阻分别为：
R124Ω，R26Ω；
因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流I′＝0.5A，
因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压：U′＝I′（R1+R2）＝0.5A×（24Ω+6Ω）＝15V；
此时电路的总功率为：P＝U′I′＝15V×0.5A＝7.5W。
故答案为：44.4；15；7.5。
14．（3分）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，电压表V2的示数 变大 ，电压表V1的示数与电流表A的示数之比 不变 ，电路消耗的总功率 变小 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，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和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表V1的示数与电流表A的示数之比变化，根据P＝UI可知电路消耗的总功率变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I可知，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，
由R可知，电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于R1的阻值，
则电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变，
由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小。
故答案为：变大；不变；变小。
15．（2分）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却。某电脑CPU的功率为100W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg。若工作半小时，CPU消耗电能 1.8×105 J，产生热量 14400 J，这些热量可使散热器温度升高 45 ℃[铜的比热容为0.4×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）知道电脑CPU的功率和工作时间，可利用公式W＝Pt计算出CPU消耗的电能。
（2）知道发热功率占CPU功率的8%，从而可以计算出其发热功率，再利用公式Q＝W＝Pt计算出产生的热量。
（3）知道铜质散热器的质量和铜的比热容，可利用公式Q＝cm△t求出散热器温度升高的量。
【解答】解：（1）CPU的工作时间：t＝0.5h＝1800s，
CPU消耗的电能：
W＝Pt＝100W×1800s＝1.8×105J；
（2）因为发热功率占CPU功率的8%，
所以发热功率为：
P热＝P×8%＝100W×8%＝8W，
产生的热量为：
Q＝P热t＝8W×1800s＝14400J；
③根据Q＝cm△t得散热器升高的温度为：
△t45℃。
故答案为：1.8×105；14400；45。
16．（3分）目前全人类正面临能源危机，为节约能源，我国大力提倡使用节能灯和LED灯。通过对比实验发现：LED灯（实质是发光二极管）和日光灯正常工作、亮度相同时的有关数据如下表。
（1）如图所示，要使图中的发光二极管能正常工作，A端是电源的 正 极。
（2）LED灯正常工作时的电流是 0.4 A，每天正常工作10小时，每月按30天计算使用LED灯比使用日光灯可节约电费 4.5 元（每度电0.5元）。
【分析】（1）发光二极管具有单向导电性，要使其发光，电流应从二极管的正极流入、负极流出；
（2）LED灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出电流；日光灯的功率减去LED灯的功率即为节约电能的功率，根据W＝Pt求出节约的电能，知道电价，可求节约的电费。
【解答】解：（1）要使图中的发光二极管能正常工作，电流应从二极管的正极流入、负极流出，故A端是电源的正极；
（2）由P＝UI可得，LED灯正常工作时的电流：
I0.4A；
使用LED灯比使用日光灯可节约电能的功率：
P节＝P日光灯﹣PLED＝40W﹣10W＝30W＝0.03kW，
正常工作10小时，1月节约的电能：
W＝P节t＝0.03kW×10h×30＝9kW•h＝9度，
节约电费：0.5元/度×9度＝4.5元。
故答案为：（1）正；（2）0.4；4.5。
17．（2分）已知两电阻R1：R2＝3：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2＝ 3：4 ；当它们并联在电路中时，电流通过R1、R2所产生相同的热量需要的时间之比t1：t2＝ 3：4 。
【分析】（1）两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；
（2）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据Q＝Wt求出在产生相同热量时的时间之比。
【解答】解：（1）当两电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I可得，R1、R2两端的电压之比：；
（2）当两电阻并联在电路中时，并联电路中各支路两端的电压相等，R1、R2所产生的热量相同，根据Q＝Wt的导出式t可知，需要的时间之比等于电阻之比，所以t1：t2＝R1：R2＝3：4。
故答案为：3：4；3：4。
三、计算题（共18分。18题9分，19题9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．（9分）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为6Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.5W”，电压表量程为0～3V.（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0在1min内消耗的最少电能是多少？
【分析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出R0的电功率；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数最大时R0两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻，据此得出电路中的最小电流，根据W＝I2R0t求出R0在1min内消耗的最少电能。
【解答】解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，
由I可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R4Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′0.5A，
则R0的电功率：
P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数UR′＝3V时，由分压原理可知，此时变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的最小电流：
I″A，
则R0在1min内消耗的最少电能是：W＝I″2R0t＝（A）2×6Ω×60s＝40J。
答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，R0在1min内消耗的最少电能是40J。
19．（9分）下图是某型号家用洗碗机的外形图，其部分参数如下表所示。这种洗碗机标准洗涤的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。
（1）若某次标准洗涤时先打开进水阀使水箱内进水10kg，再通过电加热管将进水加热，吸收了2.1×106J的热量后加热到了设定的水温，则进入水箱中的水的初温是多少？（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
（2）若本次标准洗涤时电加热管的加热效率是87.5%，加热时间为25min，则电加热管的加热功率是多少W？
（3）若本次标准洗涤整个工作过程共用时75min，共消耗的电能是0.8kW•h，则洗碗机内的电动机功率大约是多少W？
【分析】（1）知道水吸收的热量、水的质量、末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的初温；
（2）利用η求出电加热管消耗的电能，再根据P求出电加热管的功率；
（3）根据消耗的总电能及电加热管消耗的电能求出电动机消耗的电能，由P求得电动机的功率。
【解答】解：（1）由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水箱中水的初温：
t0＝t70℃20℃；
（2）由η可得，电加热管消耗的电能：
W12.4×106J，
电加热管的功率：
P1600W；
（3）洗碗机总共消耗的电能：
W总＝0.8kW•h＝2.88×106J，
电动机工作时消耗的电能：
W2＝W总﹣W1＝2.88×106J﹣2.4×106J＝4.8×105J；
电动机的功率：
P2160W。
答：（1）进入水箱中的水的初温是20℃；
（2）电加热管的加热功率是1600W；
（3）洗碗机内的电动机功率大约是160W。
四、实验、作图题，（共22分）
20．（4分）实验室购买了一捆长度约为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类铜导线每1m的电阻为1.8×10﹣2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（5Ω，1A）、滑动变阻器R2（25Ω，1A）、电源（电压6V）、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 R2 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 a 端（选填“a”或“b”）。
（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.5A时，电压表示数如图乙所示，读数为 0.8 V。
（3）导线实际长度为 89 m（保留整数）。
【分析】（1）根据电流表的量程，利用欧姆定律解出变阻器需要的最大电阻即可；
（2）根据电压表的量程和分度值读出示数；
（3）由电路图根据欧姆定律求出待测电阻的阻值，然后再根据电阻定律即可求解。
【解答】解：（1）因为导线长度大约100m，每1m的电阻为1.8×10﹣2Ω，所以导线的总电阻为R线＝1.8Ω，
当电路中电流最大为I＝0.6A时，滑动变阻器接入的最小阻值：
R滑8.2Ω＞5Ω，故选择R2；
（2）电压表接入的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时示数为U′＝0.8V；
（3）由（2）可知此时的电流为I′＝0.50A，
由I得导线的电阻为：
R线1.6Ω，
由于每1m的电阻为1.7×10﹣2Ω，则导线的实际长度为：
L88.9m。
故答案为：（1）R2；a；（2）0.8；（3）89。
21．（4分）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是 B 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，而另一种液体相应时刻温度计的示数比水温要高得多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 不同 （选填“相同”或“不同”）。
（3）某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，如表是他的实验数据记录：
请根据表中的实验记录回答：
比较1、2记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 质量 有关；比较1、3记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与 物质的种类 有关。
【分析】（1）探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：吸收的热量，不同物质的质量，加热的时间和加热的方式；
（2）已知液体和水的质量相同，相同时间吸收的热量相同，但温度变化不同，说明它们的吸热能力不同；
（3）温度升高时物体吸收热量的多少与哪些因素有关，实验中采用控制变量法；
在对数据进行分析时，要抓住相同量和不同量，利用控制变量法的思想得出正确的结论。
【解答】解：
（1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项多余；
（2）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同；
（4）①比较1、2记录，发现液体的种类相同，1杯水的质量是200g，升高8℃用的时间是8分钟；2杯水的质量是100g，升高8℃用的时间是4分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第1杯水吸收的热量多，故说明：同种物质升高相同的温度时，质量大的吸收的热量多，即物体吸热的多少与物体的质量有关；
②1杯中水的质量是200g，升高8℃用的时间是8分钟，3杯中煤油的质量是200g，升高8℃用的时间是4分钟，而每分钟吸收的热量是相等的，因此第水吸收的热量多，故说明：相同质量的不同物质，升高相同的温度时吸收的热量不相同，即物体吸热的多少与物质种类有关。
故答案为：（1）B；（2）不同；（3）①质量；②物质的种类。
22．（5分）“测量未知电阻阻值”实验中，提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器，一个阻值未知的定值电阻Rx，一个额定电压为2.5V，阻值约为8Ω的小灯泡，开关、导线若干。
（1）如图甲，“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，接错了一根导线，请在错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线改接到正确位置上。
（2）改正错误后，闭合开关前，滑片应滑至最 左 （选填“左”或“右”）端。
（3）试触后，选择合适量程。闭合开关，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数如图乙，则Rx的阻值为 20.8 Ω（结果保留1位小数）。一次实验数据存在误差，接下来应通过 多次测量求平均值 的方法来减小误差。
（4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，该电路测得的Rx的测量值与真实值相比 偏小 （选填“偏大”或“偏小”）。
（5）同学们发现只用一只电表及已有其他器材（忽略定值电阻Rx的实验误差），也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 C 。
【分析】（1）“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中，电压表应测量待测电阻两端的电压；
（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大；
（3）首先确定电表的量程和分度值，然后读数，根据欧姆定律求出电阻的大小；实验中为了减小误差，应多次测量求平均值；
（4）根据电压表的分流作用分析；
（5）要想测量小灯泡正常发光时的电阻，需要测量出小灯泡正常发光时两端的电压和通过小灯泡的电流。
【解答】解：（1）图甲中，电压表和变阻器串联，是错误的，电压表和电阻并联，如答图所示；
；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑片应滑至阻值最大处，即最左端；
（3）由图乙可知，电流表选择小量程，分度值是0.02A，电流表的示数是0.12A，电压表选择小量程，分度值是0.1V，电压表的示数是2.5V，电阻的阻值为：R20.8Ω；
为了减小误差，需要多次测量电阻的阻值求平均值；
（4）考虑到电压表中也有电流通过，电压表和电阻并联，由并联电路电流的规律可知电流表的示数变大，电压表的示数准确，由R可知测得的Rx的测量值与真实值偏小；
（5）A．闭合开关S1，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，闭合开关S2，电阻Rx与灯泡并联，电阻Rx与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻Rx的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，闭合开关S2，电阻Rx与灯泡并联，电阻Rx与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻Rx的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故B不符合题意；
C．只闭合S1，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，则灯正常发光；保持滑片位置不动，闭合S2，断开S1，记下电压表的示数U1，此时电压表测Rx与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，Rx的电压Ux＝U1﹣2.5V通过Rx的电流，即灯的额定电流I；
灯泡正常发光时的电阻为：RLRx，故C符合题意；
D．定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S1，电表测定值电阻的电压；当只闭合S2时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故D不符合题意。
故答案为：（1）如上图所示；（2）左；（3）20.8；多次测量求平均值；（4）偏小；（5）C。
23．（6分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为 0.625 W。分析U与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变 大 ；②小灯泡的亮度决定于 实际功率 。
（2）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 ＞ 0.25P额（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 A 。
A.探究电流与电压关系
B.探究电流与电阻关系
C.探究电热的多少与电流大小的关系
D.探究电流做功的多少与电阻大小的关系
【分析】（1）根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可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；
①灯丝的电阻随温度升高而变大，结合欧姆定律分析
②灯泡的亮度是由其实际功率决定的；
（2）由P结合灯的电阻随温度的变化而变化分析；
（3）定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律可知：电压与电流的比值不变，据此可选择利用这一装置可完成的实验。
【解答】解：（1）由绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可知，灯在2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
①从图中的曲线可以判断出，通过小灯泡的电流与它两端电压不成比，其原因是灯丝的电阻不是固定的，它随着温度的升高而增大
②由P＝UI知灯泡的实际功率越大，温度越高，且灯泡越亮；
（2）当电阻不变时，由P可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P＝UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实大于0.25P额；
（3）根据欧姆定律R，当电阻一定时，电流与电压成正比，因此，如果将灯泡换成定值电阻，可探究电流与电压的关系，选项A符合题意。
故答案为：（1）0.625；①变大；②实际功率；（2）＞；（3）A。
24．（3分）在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
（1）两个电阻并联是为了使两个电阻两端 电压 相等。
（2）闭合开关后，发现 B 中（填“A”或“B”）温度计的示数上升较快。由此得出结论：当导导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越 小 ，导体产生的热量越多（选填“大”或“小”）。
【分析】（1）根据并联电路电压规律进行分析；
（2）由Q＝Wt可得，当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多，温度计的示数上升较快，反之，温度计的示数上升较慢。
【解答】解：
（1）因并联电路中各支路两端电压相等，所以两个电阻并联是为了使两个电阻两端电压相等。
（2）已知R1＞R2，所以由Q＝Wt可得，当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多，温度计的示数上升较快，故B中温度计的示数上升较快；
可得出的结论：当导导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多，反之，温度计的示数上升较快。
故答案为：（1）电压；（2）B；小。
五、解答题（共1小题，满分6分）
25．（6分）微波炉是人们用来加热食品的常用灶具：微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料，微波炉使用的微波频率为2450MHz。
（1）为了用电安全，微波炉应该使用 三脚 （两脚/三脚）插头。
（2）用微波炉加热饭菜时，加热过程中是将 电能 能转化为内能。
（3）小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（表头如图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
A.在杯中装有质量为m、比热容为c的冷水，测出水的初温为t0；
B.把杯子放进微波炉，并选择高温挡；
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数N，进而算出消耗的 电能 （填“电功率”或“电能”）为E；
D.加热结束后，迅速测出水的末温t。
微波炉热效率的表达式η＝ （用字母表示）。
（4）在电工爸爸的陪伴和指导下，小明通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯接到电路中哪个更亮。小刚的实验结论是“220V 60W”灯泡更亮。请你在虚线框内帮小明画出正确的电路连接图。
【分析】（1）大功率用电器的金属外壳需要接地，以确保安全；
（2）微波炉工作时，消耗电能，加热饭菜，将电能转化为内能；
（3）根据电能表的标定转数和实际转数可以算出电能表消耗的电能；利用利用水的吸热公式和消耗的电能结合效率公式求出效率；
（4）根据P知额定功率大的灯泡电阻小。60W灯泡的电阻小于15W灯泡的电阻。两灯的连接方式只有串联和并联两种，两灯的亮度不同，一定是实际功率不同。并联时电压相等，根据P得，60W灯泡的电阻小，实际功率越大，灯泡越亮；串联时电流相等，根据P＝I2R得，15W灯泡的电阻大，实际功率越大，灯泡越亮，结合小刚的结论连接电路。
【解答】解：（1）大功率用电器的金属外壳需要接地，以确保安全，因此微波炉应使用三脚插头；
（2）加热过程中将电能转化为内能；
（3）根据电能表的标定转数和实际转数可以算出电能表消耗的电能E；
微波炉的效率为：η；
（2）“220V 60W”和“220V 15W”并联在220V电路上，灯泡都能在额定电压下正常发光，即60W灯泡更亮，如下图：
。
故答案为：（1）三脚；（2）电能；电能；；（3）见上图。灯的名称
LED灯
日光灯
额定电压
24V
220V
响应时间
0.9s
0.1s
额定功率
10W
40W
额定电压
频率
设定水温
220V
50Hz
70℃
烧杯号
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
①
水
200
20
28
8
②
水
100
20
28
4
③
煤油
200
20
28
4
④
煤油
200
20
24
2
灯的名称
LED灯
日光灯
额定电压
24V
220V
响应时间
0.9s
0.1s
额定功率
10W
40W
额定电压
频率
设定水温
220V
50Hz
70℃
烧杯号
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
①
水
200
20
28
8
②
水
100
20
28
4
③
煤油
200
20
28
4
④
煤油
200
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