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2023-2024学年辽宁省沈阳市于洪区九年级上学期物理期末试题及答案
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这是一份2023-2024学年辽宁省沈阳市于洪区九年级上学期物理期末试题及答案，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
注意：第1—6小题中每题只有一个选项正确。
1. 丁香湖是沈阳最大的城中湖，它的水域面积达3.1平方公里，可以有效调节周围环境的气温，这主要是因为水的（ ）
A. 流动性好B. 密度大C. 比热容大D. 沸点高
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD．湖能够调节气温，是因为水的比热容比较大，吸热能量强，与相同的质量的其他物质相比，吸收相同的热量，水升温比较慢，放出相同的热量，水下降得比较慢，故能够调节气温，故C符合题意；ABD不符合题意。
故选C。
2. “估测”是物理学中的常用方法。下列关于用电器相关物理量的估测符合实际的是（ ）
A. 电视机正常工作时的电流约为5AB. 普通手机电池的电压约为3.7V
C. 白炽灯的灯丝在常温下的电阻为0ΩD. 手电筒的功率约为40W
【答案】B
【解析】
【详解】电视机的功率约为100W，故电视机正常工作时的电流约为
故A不符合题意；
B．普通手机电池的电压约为3.7V，差不多是两个节干电池串联的总电压，故B符合题意；
C．白炽灯的灯丝在常温下的电阻为
故C不符合题意；
D．手电筒功率约为0.4W，故D不符合题意。
故选B。
3. “珍爱生命，安全用电”。下列做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 搬动用电器时，无需断开开关
B. 一旦用电器着火，应立即用水扑灭
C. 家庭电路中，可用铜丝代替保险丝接入电路
D. 不能用厨房湿巾擦拭正在工作的电饭锅
【答案】D
【解析】
【详解】A．搬动用电器时，为了避免触电，需断开开关，故A不符合题意；
B．一旦用电器着火，先断开开关，再用水扑灭，故B不符合题意；
C．家庭电路中，不可用铜丝代替保险丝接入电路，否则保险丝不起任何作用，故C不符合题意；
D．不能用厨房湿巾擦拭正在工作的电饭锅，避免用电器进水而发生短路现象，故D符合题意。
故选D。
4. 如图是两个定值电阻、的内部结构图，、所用电阻丝（涂有绝缘漆）长度和材料相同，且粗细均匀，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A. 的阻值小于的阻值B. 通过的电流等于通过的电流
C. 两端的电压大于两端的电压D. 的电功率小于的电功率
【答案】D
【解析】
【详解】A．电阻丝R1与R2的长度和材料相同，且粗细均匀，R1的电阻丝比R2的电阻丝细，所以电阻丝R1的阻值大于R2的阻值，故A错误；
BC．将R1与R2并联在电路中工作一段时间，根据并联电路的电压特点可知，R1与R2两端的电压相等，根据欧姆定律可知，当U相等时，通过电阻的电流与电阻成反比，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故BC错误；
D．由于R1与R2两端的电压相等，通过R1的电流小于通过R2的电流，根据P=UI可知，R1的电功率小于R2的电功率，故D正确。
故选D。
5. 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模一熔炼一浇铸一脱模一打磨”五个步骤。下列说法中正确的是（ ）
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值B. 熔炼过程中，铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸的过程中，铜含有的热量不断减少D. 打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．加热时推动鼓风机可以提高燃料的利用率，但热值与燃料种类有关，热值不变，故A错误；
B．熔炼过程中需要吸热，铜熔化时温度保持不变，但吸热内能增大，故B正确；
C．浇铸过程中，铜对外放热，内能不断减小，但热量是一个过程量，不能说含有，故C错误；
D．打磨过程中，克服摩擦力做功，通过做功的方式增大了打磨工具的内能，打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同，故D错误。
故选B。
6. 如图所示电路中，闭合开关S，规格相同的小灯泡L1和L2均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S后，流过小灯泡L2的电流大于L1的电流
B. 随着小灯泡L2温度的升高，其电阻逐渐变小
C. 闭合开关S后，导线间自由电子由b移向a
D. 若小灯泡L2被短接，L2仍能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S后，两个灯泡串联，串联电路电流处处相等，故流过小灯泡L2的电流等于L1的电流，故A错误；
B．随着小灯泡L2温度的升高，其电阻逐渐变大，故B错误；
C．闭合开关S后，电流从电池的正极出发，经过灯泡L2，a移向b，灯泡L1、开关、回到负极，而实际上导线间自由电子由b移向a，故C正确；
D．若小灯泡L2被短接，没有电流经过灯泡L2，故L2不能正常发光，故D错误。
故选C。
7. 下列情境中，可能使空气开关跳闸的是（ ）
A. 甲图中，多个大功率用电器同时使用
B. 乙图中，人站在绝缘凳上，同时接触火线和零线
C. 丙图中，插头处导线绝缘皮破损，两根导线直接连通
D. 冰箱的金属外壳没有与大地相连，且发生漏电
【答案】AC
【解析】
【详解】A．甲图中，多个大功率用电器同时使用，会造成干路电流过大，可能使空气开关跳闸的，故A符合题意；
B．乙图中，人站在绝缘凳上，同时接触火线和零线，会发生触电事故，但是不会造成干路电流过大，不会使空气开关跳闸的，故B不符合题意；
C．丙图中，插头处导线绝缘皮破损，两根导线直接连通造成了短路，会造成干路电流过大，可能使空气开关跳闸的，故C符合题意；
D．冰箱的金属外壳没有与大地相连，且发生漏电，会发生触电事故，但是不会造成干路电流过大，不会使空气开关跳闸的，故D不符合题意。
故选AC。
8. 为了保护同学们的视力，学校教室里的日光灯都换成了发光效率更高的LED护眼灯。下列说法正确的是（ ）
A. LED护眼灯的主要发光部分是由半导体材料制成
B. 同一间教室里的几盏LED护眼灯都是串联的
C. 学校中同时工作的用电器越多，电路中总电流越大
D. LED护眼灯工作时将电能大部分转化为光能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．LED是半导体材料制成的，具有单向导电性，故A正确；
B．其中一个LED灯损坏了，其它的灯泡正常工作，同一间教室里的几盏LED护眼灯都是并联的，故B错误；
C．学校中同时工作的用电器越多，总功率变大，电源电压不变，故电路中总电流越大，故C正确；
D．LED护眼灯是冷光源，工作时将电能大部分转化为光能，故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数变小，电压表的示数变大
B. 电流表的与的示数之差变大
C. 电压表与电压表的示数之和不变
D. 电压表与电流表A的示数之比变小
【答案】BD
【解析】
【详解】去掉电压表，两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；
A．当滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，电流表的示数变大，电压表V1测量电源电压，电压表V1的示数不变，故A错误；
B．电流表的与的示数之差等于定值电阻两端的电压，电流表的示数变大，定值电阻R1的阻值不变，根据可知，定值电阻两端的电压变大，故电流表的与的示数之差变大，故B正确；
C．电压表V1的示数不变，当滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2的示数变小，电压表与电压表的示数之和变小，故C错误；
D．电压表与电流表A的示数之比就是滑动变阻器接入的阻值，当滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，故电压表与电流表A的示数之比变小，故D正确。
故选BD。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 中医学是源远流长的中华文化的瑰宝。人们在利用艾条熏烤身体穴位时会闻到浓浓的艾草味，这是______现象；艾条燃烧将化学能转化为______能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 内
【解析】
【详解】[1] 闻到浓浓的艾草药香，这说明药香分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象
[2] 燃料具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能。艾条燃烧时，化学能转化为内能。
11. 2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱穿过大气层时，舱壁最高温度达2000℃，这是通过______的方式改变了舱壁的内能；而舱壁表面覆有一层厚厚的隔热材料，是为了防止因______造成的舱内内能增加、温度升高。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]返回舱在穿越大气层下落的过程中与空气剧烈摩擦，由机械能转化为返回舱的内能，使其表面温度急剧升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。
[2]由于摩擦使返回舱的温度变得很高，为了有效防止因热传递造成的舱内内能的增加和温度的升高。所以要在舱内的周围使用很好的隔热材料。
12. 如图所示，为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻，油量表由电压表改制而成（图中未画出）。当油箱内油量减少时，浮标下降，带动滑杆使R连入电路的阻值______；此过程中，油量表的示数随之减小，则该油量表应与电路中的电阻______（填字母）并联。
【答案】 ①. 变大 ②. R0
【解析】
【详解】[1]当油箱内油量减少时，浮标下降，带动滑杆向上偏，使R连入电路的阻值变大。
[2]滑动变阻器接入的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电路中的电流变小，要求油量表的示数随之减小，油量表由电压表改制而成，根据可知，定值电阻R0的阻值不变，电路中的电流变小，定值电阻R0两端的电压变小，满足题意，故将油量表与定值电阻R0并联。
13. 如图甲所示为小明家的部分电路，闭合开关，灯泡不亮。小明想利用试电笔来检测电路的故障，如图乙所示的两种使用方法中正确的是______（填字母）；在如图甲所示的电路中，小明闭合开关，并正确使用试电笔分别检测电路中的a、b、c、d四点，发现只有a点氖管不发光，则可能存在的故障是______。
【答案】 ①. B ②. ab间断路
【解析】
【详解】[1]试电笔必须接触笔尾金属体，故A不符合题意；B符合题意。
故选B。
[2]并正确使用试电笔分别检测电路中的a、b、c、d四点，c、d两点连接火线，发光属于正常现象，b点发光，说明有电流从火线流过灯泡再到b点，试电笔，且无法流回零线，所以试电笔氖管发光，而a点氖管不发光，则说明没有电流到达a点，故 ab间断路。
14. 如图甲所示电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，则通过R1的电流为______A，R1与R2的电阻之比为______。
【答案】 ①. 1 ②. 1︰2
【解析】
【详解】[1]如图，去掉电压表，电流从电池的正极出发，经过开关S、电流表A1后分流，一条经过电阻R1，另外一条支路经过R2、电流表A2后会合回到负极，故电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，A1测量干路电流，大于支路电流，故电流表A1选择大量程，读数为1.5A，丙电流表选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.5A，则通过R1的电流为
[2]R1与R2电阻之比为
15. 小明观察到家庭电路中仅有电热水器工作时，如图所示的电能表的转盘就转得飞快。于是他取来手表，记录下该热水器单独工作3min，电能表的转盘转过了150转，此过程中，该电热水器的电功率约为______W；为了保证电路安全，小明家接在这个电能表上的用电器的总电流不应超过______A。
【答案】 ①. 2000 ②. 20
【解析】
【详解】[1]该电热水器的消耗的电能为
该电热水器的电功率约为
[2]从10（20A）可知，该电能表的标定电流为10A，最大能够允许的最大电流为20A，为了保证电路安全，小明家接在这个电能表上的用电器的总电流不应超过20A。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16. 请根据如图所示实物连接图，在右侧线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】如图所示，电流从电池的正极出发分流，一条支路经过电动机、开关S2，另外一条支路经过灯泡后会合，一起经过开关S1回到负极，故电路图如下图所示：
17. 小明为学校体育器材室设计了一个自动防盗报警装置，其模拟电路如图所示。
要求：将开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，表示该报警系统已经启动；一旦器材室门被打开（开关S2断开），电铃就会自动报警。请用笔画线代替导线将如图所示的电路补充完整，使之符合上述功能。（MN为电铃的两个接线柱）
【答案】
【解析】
【详解】将开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，表示该报警系统已经启动，一旦器材室的门被打开（开关S2断开），电铃就会自动报警，说明开关S2把电铃短路了，故用一根导线将M和开关S2的左端接好，若S2闭合，电流从电池的正极出发，经过灯泡后、开关S2、开关S1后回到电池的负极，则灯泡亮，铃不响；当开关S2断开时，电流从电池的正极出发，经过灯泡、电铃、开关S1回到负极，灯亮铃响，故还需要一根导线将电铃的N接线柱与灯泡的左端接线柱相连，故如图所示：
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 生活中处处有物理，小明利用气球与干燥的丝绸摩擦后进行了如下实验：
（1）如图甲，用丝绸摩擦过的气球靠近细小的水流，观察到水流向气球弯曲，这是因为______；
（2）小明又将该气球按照如图乙所示方式竖直悬挂，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该气球，观察到气球向玻璃棒靠拢，根据______的原理，可判断丝绸摩擦过的气球带______电；
（3）进一步分析，小明还得到了该玻璃棒原子核对电子的束缚能力比气球______的结论。
【答案】 ①. 带电体可以吸引轻小物体 ②. 电荷间的相互作用 ③. 负 ④. 弱
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲，用丝绸摩擦过的气球靠近细小的水流，观察到水流向气球弯曲，这是因为气球带了电，可以吸引轻小物体。
（2)[2][3]将该气球按照如图乙所示方式竖直悬挂，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该气球，观察到气球向玻璃棒靠拢，根据电荷间的相互作用的原理，可判断丝绸摩擦过的气球带负电。
（3）[4]由于气球带了负电，得到了多余的电子，说明该玻璃棒原子核对电子的束缚能力比气球的弱。
19. 在“探究电流通过导体产生热量多少与导体的电阻大小是否有关”的实验中，小明利用学生电源、滑动变阻器、两段电阻丝（）、两个完全相同的烧瓶、温度计等设计了如图所示实验装置。其中，两个烧瓶中装有质量和初温均相同的甲液体。
表一
（1）实验中，将电阻丝与串联是为了控制两电阻丝的______和______相同；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置。工作一段时间后，小明发现两支相同的温度计示数变化量不同，可初步得到的结论是______；为了使实验结论具有普遍规律，在不改变电路连接的情况下，可调节______后，再多次实验；
（3）完成探究后，小明又将烧瓶B中的甲液体换成了等质量的乙液体，想要比较甲、乙两种液体的吸热情况。细心的小红发现该实验装置无法控制相同时间内，两种液体吸收相同的热量。为了顺利完成实验，应进行的操作是：用一段新的电阻丝替换烧瓶B中的电阻丝，且满足的阻值与电阻丝______相等；调整好实验器材后，小明完成实验，并将实验数据记录在表一中；分析表中数据可知，两种液体中，吸热能力较强的是______液体。
【答案】 ①. 电流 ②. 通电时间 ③. 在电流和通电时间相同的条件下，电流产生的热量与电阻大小有关 ④. 变阻器的滑片 ⑤. ⑥. 乙
【解析】
【详解】（1）[1] [2] 串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝与串联是为了控制两电阻丝的电流和通电时间相同。
（2）[3] [4] 闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置。工作一段时间后，小明发现两支相同的温度计示数变化量不同，根据转换法，电阻丝产生的热量不同，已知两段电阻丝阻值不同，可初步得到的结论是在电流和通电时间相同的条件下，电流产生的热量与电阻大小有关。为了使实验结论具有普遍规律，在不改变电路连接的情况下，可调节变阻器的滑片，改变电路的电流后，再多次实验。
（3）[5]根据
为使两液体吸热相同，两种液体吸收相同的热量，用一段新的电阻丝替换烧瓶B中的电阻丝，且满足的阻值与电阻丝相等。
[6]分析表中数据可知，加热相同时间，甲、乙升高的的温度分别为
45°C-30°C=15°C
30°C-20°C=10°C
乙升温慢，两种液体中，吸热能力较强的是乙液体。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，某实验小组设计了如图甲所示电路。其中电源电压恒为6V，定值电阻上分别标记有4Ω、8Ω、12Ω、16Ω、20Ω、24Ω的字样。
（1）电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是______（写出一种即可）；
（2）排除故障后，将4Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为某一设定电压值，此时电流表的示数如图乙所示，为______A；
（3）断开开关，用8Ω的电阻替换4Ω的电阻。闭合开关后，观察到电压表的指针如图丙所示。同学们意识到，为了保护电路，在更换定值电阻后，应先______，再闭合开关继续实验；
（4）优化实验步骤后，同学们继续刚才的实验，依次将8Ω、12Ω、16Ω、20Ω、24Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数大小为______V，并记录相应电流表的示数。将电阻R及对应的电流表示数I在方格纸上描点，请用笔画线，将方格纸上的图象补充完整______；
（5）分析图像可知，在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。
【答案】 ①. 电阻R短路 ②. 0.6 ③. 把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处 ④. 2.4 ⑤. ⑥. 反
【解析】
【详解】（1）[1]电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，发现电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，说明是与电压表并联的部分短路了，所以故障可能是定值电阻R短路。
（2）[2]电流表的示数如图乙所示，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.6A。
（3）[3]断开开关，用8Ω的电阻替换4Ω的电阻。闭合开关后，观察到电压表的指针如图丙所示，发现电压表的量程选择太小，指针偏转角度超出刻度范围。同学们意识到了，为了保护电路，在更换定值电阻后，应先将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，再闭合开关继续实验。
（4）[4]由图像的坐标点数据分析可知
即本实验控制定制电阻两端的电压为2.4V不变，所以优化实验步骤后，同学们继续刚才的实验，依次将8Ω、12Ω、16Ω、20Ω、24Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数大小为2.4V。
[5]分析坐标数据可知，当电路接入16Ω的电阻时，对应电流值为0.2A，此时
远大于控制不变的2.4V，故这个坐标数据为错误的数据，应该排除，图像如下：
（5）[6]由（4）分析图像数据可知，在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
21. 在“测量额定电压的小灯泡的额定功率”实验课上、小明所在小组利用如图甲所示的实验装置进行测量，所用电源为三节新的干电池、两个可供选择的滑动变阻器分别为“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”。
（1）实验中，按照如图甲所示方式正确连接电路后，闭合开关，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到小灯泡不发光，主要原因是：______；
（2）小明将滑动变阻器的滑片移至某位置时，电压表的示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向______移动，直至电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数为0.16A，则该小灯泡的额定电功率为______W；测量过程中，接入电路的滑动变阻器为______（填字母）；
（3）小刚所在小组在实验过程中，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取下，电压表的示数将如何变化：______；
（4）小红所在小组的电流表坏了，他们取来学生电源代替干电池，将两个滑动变阻器同时接入电路，设计了如图丙所示的实验电路，也正确测出额定电压为的小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：
①闭合开关S和______，移动滑动变阻器使电压表示数为；
②闭合开关S、，断开开关，将滑动变阻器______的滑片移至最右端，其最大阻值用表示，此时电压表的示数为U；
③该小灯泡的额定功率______。（用、U和表示）
【答案】 ①. 灯的实际功率过小。 ②. 左 ③. 0.4 ④. ⑤. 电压表的示数将增大 ⑥. ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1] 闭合开关，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到小灯泡不发光。灯泡的亮度取决于实际功率，主要原因是:灯的实际功率过小。
（2）[2]如图乙所示电压表选用的是小量程，每个小格为，电压表的示数
灯泡的额定电压为，为了测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡分得的电压，根据串联电路电压分配规律，应减小接入电路中滑动变阻器的阻值，应将滑片向左滑动。
[3] 电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数为0.16A，则该小灯泡的额定电功率为
[4]滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器接入电路的阻值为
故应选用滑动变阻器。
（3）[5] 在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取下，电压表串联接入电路，因电压表内阻很大，分得的电压接近电源电压，故电压表的示数将增大。
（4）[6] 闭合开关S和，移动滑动变阻器使电压表的示数为。
[7] 闭合开关S、，断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端，其最大阻值用表示，此时电压表的示数为U。
[8]小灯泡的额定电流
该小灯泡的额定功率
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 气温骤降，小明为爷爷购买了一款具有“加热”和“保温”两挡功能的养生壶，其内部简化电路如图所示，两段加热电阻丝的阻值分别为、。求：
（1）该养生壶处于保温挡时，流过的电流；
（2）该养生壶的加热功率；
（3）某次使用时，小明在养生壶内装入1kg的水，并将其调至加热挡。观察温度显示窗，发现在5min内壶内水的温度从25℃升高到69℃。则此过程中，养生壶的加热效率为多少？［］
【答案】（1）1.25A；（2）880W；（3）70%
【解析】
【详解】（1）由图示电路图可知，当开关S1均闭合，S2接1时，只有电阻R1接入电路，此时电路总电阻最小，由，电路总功率最大，养生壶处于加热状态；当开关S1均闭合，S2接2时，电阻R1和R2串联接入电路，此时电路总电阻最大，由，电路总功率最小，养生壶处于保温状态；则当养生壶处于保温挡时，流过R1的电流
（2）该养生壶的加热功率
（3）养生壶的加热效率为
23. 如图所示是实验课上，同学们设计的模拟调光灯的电路图。电源电压恒定不变，小灯泡上标有“6V 6W”的字样。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）当滑动变阻器的滑片P移至某位置时，电压表的示数为1V，此时整个电路的电功率。
【答案】（1）6Ω；（2）9V；（3）1.5W
【解析】
【详解】解：（1）灯泡的电阻
（2）闭合开关S，电路为灯泡与滑动变阻器串联的电路，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发，则电路电流为
电源电压为
（3）当滑动变阻器的滑片P移至某位置时，电压表的示数为1V，则灯泡两端电压为1V，则电路中电流为
则电路总功率为
答：（1）灯泡的电阻6Ω；
（2）电源电压为9V；
（3）电路总功率1.5W。
24. 为实现节能减排，混合动力汽车越来越受到人们的青睐。某实验小组对如图甲所示的混合动力汽车进行了关于“供能方式调研”和“座椅加热电路设计”的项目化学习活动。
（1）供能方式调研
查阅资料可知，该汽车在蓄电池电量充足且低速行驶时，由蓄电池提供动力；当蓄电池电量不足或需要高速行驶时，可切换至汽油机驱动，同时给蓄电池充电；当汽车需要全力加速时，汽油机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
①如图乙所示，A、B、C、D为该汽车汽油机的四个冲程的工作示意图。在一个工作循环中，他们的工作顺序是______（填字母）；
②该汽车在某路段行驶时，汽油机在驱动汽车前进的同时，恰好将电量显示为0的蓄电池充满电。已知该蓄电池的容量为5A·h，工作电压为240V，则充满电后，大约可储存______J的电能；若此过程中，共消耗汽油3kg，该汽油机的工作的效率为30%，则该路段共输出有用的机械功______J。（已知汽油的热值为）
（2）座椅加热电路设计
该汽车还具有自动控温座椅加热功能。如图丙所示，小明利用电阻丝R和温控开关等元件设计了符合该功能的模拟电路。
①如图丁所示，该温控开关是由一端固定的双金属片和一个固定触点组成。其中，双金属片是将两个形状和厚度完全相同的铜片和铁片铆在一起制成的。受热时，由于铜的膨胀程度比铁大，所以当环境温度达到某一预设值时，双金属片就会向一侧弯曲，导致电路______路。为实现上述功能，该双金属片的上方金属片应为______片。
②小明还观察到，即使座椅上没有人，只要闭合开关S，座椅加热便会启动，既浪费能源又存在安全隐患。于是，他想在该电路中加入压力检测开关。只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才会开始加热。为实现该功能，应将压力检测开关与温控开关______联。
【答案】 ①. CDAB ②. ③. ④. 断 ⑤. 铁 ⑥. 串
【解析】
【详解】（1）①[1]一个工作循环需要先是吸气冲程，再是压缩冲程，紧接着是做功冲程，最后是排气冲程，故顺序为CDAB。
②[2][3]充满电后，大约可储存电能为
若此过程中，共消耗汽油3kg，汽油完全燃烧放出的热量为
该汽油机的工作的效率为30%，则该路段共输出有用的机械功
（2）①[4][5]先温控开关闭合，电阻R工作，给座椅加热，当到达设定温度时，断开开关，电阻停止加热，故当环境温度达到某一预设值时，双金属片就会向一侧弯曲，导致电路断路；由于铜的膨胀程度比铁大，铜在下面，铁在上面，铁膨胀慢一些，铁膨胀快一些，双金属片就会向铁这一侧弯曲，从而切断电路。
②[6]只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才加热，说明需要满足两个条件，加热电阻才开始工作，故压力检测开关与温控开关串联。物质
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
甲液体
30
5
45
乙液体
20
5
30
注意：第1—6小题中每题只有一个选项正确。
1. 丁香湖是沈阳最大的城中湖，它的水域面积达3.1平方公里，可以有效调节周围环境的气温，这主要是因为水的（ ）
A. 流动性好B. 密度大C. 比热容大D. 沸点高
【答案】C
【解析】
【详解】ABCD．湖能够调节气温，是因为水的比热容比较大，吸热能量强，与相同的质量的其他物质相比，吸收相同的热量，水升温比较慢，放出相同的热量，水下降得比较慢，故能够调节气温，故C符合题意；ABD不符合题意。
故选C。
2. “估测”是物理学中的常用方法。下列关于用电器相关物理量的估测符合实际的是（ ）
A. 电视机正常工作时的电流约为5AB. 普通手机电池的电压约为3.7V
C. 白炽灯的灯丝在常温下的电阻为0ΩD. 手电筒的功率约为40W
【答案】B
【解析】
【详解】电视机的功率约为100W，故电视机正常工作时的电流约为
故A不符合题意；
B．普通手机电池的电压约为3.7V，差不多是两个节干电池串联的总电压，故B符合题意；
C．白炽灯的灯丝在常温下的电阻为
故C不符合题意；
D．手电筒功率约为0.4W，故D不符合题意。
故选B。
3. “珍爱生命，安全用电”。下列做法中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 搬动用电器时，无需断开开关
B. 一旦用电器着火，应立即用水扑灭
C. 家庭电路中，可用铜丝代替保险丝接入电路
D. 不能用厨房湿巾擦拭正在工作的电饭锅
【答案】D
【解析】
【详解】A．搬动用电器时，为了避免触电，需断开开关，故A不符合题意；
B．一旦用电器着火，先断开开关，再用水扑灭，故B不符合题意；
C．家庭电路中，不可用铜丝代替保险丝接入电路，否则保险丝不起任何作用，故C不符合题意；
D．不能用厨房湿巾擦拭正在工作的电饭锅，避免用电器进水而发生短路现象，故D符合题意。
故选D。
4. 如图是两个定值电阻、的内部结构图，、所用电阻丝（涂有绝缘漆）长度和材料相同，且粗细均匀，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A. 的阻值小于的阻值B. 通过的电流等于通过的电流
C. 两端的电压大于两端的电压D. 的电功率小于的电功率
【答案】D
【解析】
【详解】A．电阻丝R1与R2的长度和材料相同，且粗细均匀，R1的电阻丝比R2的电阻丝细，所以电阻丝R1的阻值大于R2的阻值，故A错误；
BC．将R1与R2并联在电路中工作一段时间，根据并联电路的电压特点可知，R1与R2两端的电压相等，根据欧姆定律可知，当U相等时，通过电阻的电流与电阻成反比，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故BC错误；
D．由于R1与R2两端的电压相等，通过R1的电流小于通过R2的电流，根据P=UI可知，R1的电功率小于R2的电功率，故D正确。
故选D。
5. 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模一熔炼一浇铸一脱模一打磨”五个步骤。下列说法中正确的是（ ）
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值B. 熔炼过程中，铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸的过程中，铜含有的热量不断减少D. 打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．加热时推动鼓风机可以提高燃料的利用率，但热值与燃料种类有关，热值不变，故A错误；
B．熔炼过程中需要吸热，铜熔化时温度保持不变，但吸热内能增大，故B正确；
C．浇铸过程中，铜对外放热，内能不断减小，但热量是一个过程量，不能说含有，故C错误；
D．打磨过程中，克服摩擦力做功，通过做功的方式增大了打磨工具的内能，打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程相同，故D错误。
故选B。
6. 如图所示电路中，闭合开关S，规格相同的小灯泡L1和L2均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S后，流过小灯泡L2的电流大于L1的电流
B. 随着小灯泡L2温度的升高，其电阻逐渐变小
C. 闭合开关S后，导线间自由电子由b移向a
D. 若小灯泡L2被短接，L2仍能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S后，两个灯泡串联，串联电路电流处处相等，故流过小灯泡L2的电流等于L1的电流，故A错误；
B．随着小灯泡L2温度的升高，其电阻逐渐变大，故B错误；
C．闭合开关S后，电流从电池的正极出发，经过灯泡L2，a移向b，灯泡L1、开关、回到负极，而实际上导线间自由电子由b移向a，故C正确；
D．若小灯泡L2被短接，没有电流经过灯泡L2，故L2不能正常发光，故D错误。
故选C。
7. 下列情境中，可能使空气开关跳闸的是（ ）
A. 甲图中，多个大功率用电器同时使用
B. 乙图中，人站在绝缘凳上，同时接触火线和零线
C. 丙图中，插头处导线绝缘皮破损，两根导线直接连通
D. 冰箱的金属外壳没有与大地相连，且发生漏电
【答案】AC
【解析】
【详解】A．甲图中，多个大功率用电器同时使用，会造成干路电流过大，可能使空气开关跳闸的，故A符合题意；
B．乙图中，人站在绝缘凳上，同时接触火线和零线，会发生触电事故，但是不会造成干路电流过大，不会使空气开关跳闸的，故B不符合题意；
C．丙图中，插头处导线绝缘皮破损，两根导线直接连通造成了短路，会造成干路电流过大，可能使空气开关跳闸的，故C符合题意；
D．冰箱的金属外壳没有与大地相连，且发生漏电，会发生触电事故，但是不会造成干路电流过大，不会使空气开关跳闸的，故D不符合题意。
故选AC。
8. 为了保护同学们的视力，学校教室里的日光灯都换成了发光效率更高的LED护眼灯。下列说法正确的是（ ）
A. LED护眼灯的主要发光部分是由半导体材料制成
B. 同一间教室里的几盏LED护眼灯都是串联的
C. 学校中同时工作的用电器越多，电路中总电流越大
D. LED护眼灯工作时将电能大部分转化为光能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．LED是半导体材料制成的，具有单向导电性，故A正确；
B．其中一个LED灯损坏了，其它的灯泡正常工作，同一间教室里的几盏LED护眼灯都是并联的，故B错误；
C．学校中同时工作的用电器越多，总功率变大，电源电压不变，故电路中总电流越大，故C正确；
D．LED护眼灯是冷光源，工作时将电能大部分转化为光能，故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数变小，电压表的示数变大
B. 电流表的与的示数之差变大
C. 电压表与电压表的示数之和不变
D. 电压表与电流表A的示数之比变小
【答案】BD
【解析】
【详解】去掉电压表，两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；
A．当滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，电流表的示数变大，电压表V1测量电源电压，电压表V1的示数不变，故A错误；
B．电流表的与的示数之差等于定值电阻两端的电压，电流表的示数变大，定值电阻R1的阻值不变，根据可知，定值电阻两端的电压变大，故电流表的与的示数之差变大，故B正确；
C．电压表V1的示数不变，当滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2的示数变小，电压表与电压表的示数之和变小，故C错误；
D．电压表与电流表A的示数之比就是滑动变阻器接入的阻值，当滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，故电压表与电流表A的示数之比变小，故D正确。
故选BD。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
10. 中医学是源远流长的中华文化的瑰宝。人们在利用艾条熏烤身体穴位时会闻到浓浓的艾草味，这是______现象；艾条燃烧将化学能转化为______能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 内
【解析】
【详解】[1] 闻到浓浓的艾草药香，这说明药香分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象
[2] 燃料具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能。艾条燃烧时，化学能转化为内能。
11. 2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱穿过大气层时，舱壁最高温度达2000℃，这是通过______的方式改变了舱壁的内能；而舱壁表面覆有一层厚厚的隔热材料，是为了防止因______造成的舱内内能增加、温度升高。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]返回舱在穿越大气层下落的过程中与空气剧烈摩擦，由机械能转化为返回舱的内能，使其表面温度急剧升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。
[2]由于摩擦使返回舱的温度变得很高，为了有效防止因热传递造成的舱内内能的增加和温度的升高。所以要在舱内的周围使用很好的隔热材料。
12. 如图所示，为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻，油量表由电压表改制而成（图中未画出）。当油箱内油量减少时，浮标下降，带动滑杆使R连入电路的阻值______；此过程中，油量表的示数随之减小，则该油量表应与电路中的电阻______（填字母）并联。
【答案】 ①. 变大 ②. R0
【解析】
【详解】[1]当油箱内油量减少时，浮标下降，带动滑杆向上偏，使R连入电路的阻值变大。
[2]滑动变阻器接入的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电路中的电流变小，要求油量表的示数随之减小，油量表由电压表改制而成，根据可知，定值电阻R0的阻值不变，电路中的电流变小，定值电阻R0两端的电压变小，满足题意，故将油量表与定值电阻R0并联。
13. 如图甲所示为小明家的部分电路，闭合开关，灯泡不亮。小明想利用试电笔来检测电路的故障，如图乙所示的两种使用方法中正确的是______（填字母）；在如图甲所示的电路中，小明闭合开关，并正确使用试电笔分别检测电路中的a、b、c、d四点，发现只有a点氖管不发光，则可能存在的故障是______。
【答案】 ①. B ②. ab间断路
【解析】
【详解】[1]试电笔必须接触笔尾金属体，故A不符合题意；B符合题意。
故选B。
[2]并正确使用试电笔分别检测电路中的a、b、c、d四点，c、d两点连接火线，发光属于正常现象，b点发光，说明有电流从火线流过灯泡再到b点，试电笔，且无法流回零线，所以试电笔氖管发光，而a点氖管不发光，则说明没有电流到达a点，故 ab间断路。
14. 如图甲所示电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，则通过R1的电流为______A，R1与R2的电阻之比为______。
【答案】 ①. 1 ②. 1︰2
【解析】
【详解】[1]如图，去掉电压表，电流从电池的正极出发，经过开关S、电流表A1后分流，一条经过电阻R1，另外一条支路经过R2、电流表A2后会合回到负极，故电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，A1测量干路电流，大于支路电流，故电流表A1选择大量程，读数为1.5A，丙电流表选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.5A，则通过R1的电流为
[2]R1与R2电阻之比为
15. 小明观察到家庭电路中仅有电热水器工作时，如图所示的电能表的转盘就转得飞快。于是他取来手表，记录下该热水器单独工作3min，电能表的转盘转过了150转，此过程中，该电热水器的电功率约为______W；为了保证电路安全，小明家接在这个电能表上的用电器的总电流不应超过______A。
【答案】 ①. 2000 ②. 20
【解析】
【详解】[1]该电热水器的消耗的电能为
该电热水器的电功率约为
[2]从10（20A）可知，该电能表的标定电流为10A，最大能够允许的最大电流为20A，为了保证电路安全，小明家接在这个电能表上的用电器的总电流不应超过20A。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
16. 请根据如图所示实物连接图，在右侧线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】如图所示，电流从电池的正极出发分流，一条支路经过电动机、开关S2，另外一条支路经过灯泡后会合，一起经过开关S1回到负极，故电路图如下图所示：
17. 小明为学校体育器材室设计了一个自动防盗报警装置，其模拟电路如图所示。
要求：将开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，表示该报警系统已经启动；一旦器材室门被打开（开关S2断开），电铃就会自动报警。请用笔画线代替导线将如图所示的电路补充完整，使之符合上述功能。（MN为电铃的两个接线柱）
【答案】
【解析】
【详解】将开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，表示该报警系统已经启动，一旦器材室的门被打开（开关S2断开），电铃就会自动报警，说明开关S2把电铃短路了，故用一根导线将M和开关S2的左端接好，若S2闭合，电流从电池的正极出发，经过灯泡后、开关S2、开关S1后回到电池的负极，则灯泡亮，铃不响；当开关S2断开时，电流从电池的正极出发，经过灯泡、电铃、开关S1回到负极，灯亮铃响，故还需要一根导线将电铃的N接线柱与灯泡的左端接线柱相连，故如图所示：
四、实验题（本题共4小题，共24分）
18. 生活中处处有物理，小明利用气球与干燥的丝绸摩擦后进行了如下实验：
（1）如图甲，用丝绸摩擦过的气球靠近细小的水流，观察到水流向气球弯曲，这是因为______；
（2）小明又将该气球按照如图乙所示方式竖直悬挂，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该气球，观察到气球向玻璃棒靠拢，根据______的原理，可判断丝绸摩擦过的气球带______电；
（3）进一步分析，小明还得到了该玻璃棒原子核对电子的束缚能力比气球______的结论。
【答案】 ①. 带电体可以吸引轻小物体 ②. 电荷间的相互作用 ③. 负 ④. 弱
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲，用丝绸摩擦过的气球靠近细小的水流，观察到水流向气球弯曲，这是因为气球带了电，可以吸引轻小物体。
（2)[2][3]将该气球按照如图乙所示方式竖直悬挂，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该气球，观察到气球向玻璃棒靠拢，根据电荷间的相互作用的原理，可判断丝绸摩擦过的气球带负电。
（3）[4]由于气球带了负电，得到了多余的电子，说明该玻璃棒原子核对电子的束缚能力比气球的弱。
19. 在“探究电流通过导体产生热量多少与导体的电阻大小是否有关”的实验中，小明利用学生电源、滑动变阻器、两段电阻丝（）、两个完全相同的烧瓶、温度计等设计了如图所示实验装置。其中，两个烧瓶中装有质量和初温均相同的甲液体。
表一
（1）实验中，将电阻丝与串联是为了控制两电阻丝的______和______相同；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置。工作一段时间后，小明发现两支相同的温度计示数变化量不同，可初步得到的结论是______；为了使实验结论具有普遍规律，在不改变电路连接的情况下，可调节______后，再多次实验；
（3）完成探究后，小明又将烧瓶B中的甲液体换成了等质量的乙液体，想要比较甲、乙两种液体的吸热情况。细心的小红发现该实验装置无法控制相同时间内，两种液体吸收相同的热量。为了顺利完成实验，应进行的操作是：用一段新的电阻丝替换烧瓶B中的电阻丝，且满足的阻值与电阻丝______相等；调整好实验器材后，小明完成实验，并将实验数据记录在表一中；分析表中数据可知，两种液体中，吸热能力较强的是______液体。
【答案】 ①. 电流 ②. 通电时间 ③. 在电流和通电时间相同的条件下，电流产生的热量与电阻大小有关 ④. 变阻器的滑片 ⑤. ⑥. 乙
【解析】
【详解】（1）[1] [2] 串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝与串联是为了控制两电阻丝的电流和通电时间相同。
（2）[3] [4] 闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置。工作一段时间后，小明发现两支相同的温度计示数变化量不同，根据转换法，电阻丝产生的热量不同，已知两段电阻丝阻值不同，可初步得到的结论是在电流和通电时间相同的条件下，电流产生的热量与电阻大小有关。为了使实验结论具有普遍规律，在不改变电路连接的情况下，可调节变阻器的滑片，改变电路的电流后，再多次实验。
（3）[5]根据
为使两液体吸热相同，两种液体吸收相同的热量，用一段新的电阻丝替换烧瓶B中的电阻丝，且满足的阻值与电阻丝相等。
[6]分析表中数据可知，加热相同时间，甲、乙升高的的温度分别为
45°C-30°C=15°C
30°C-20°C=10°C
乙升温慢，两种液体中，吸热能力较强的是乙液体。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，某实验小组设计了如图甲所示电路。其中电源电压恒为6V，定值电阻上分别标记有4Ω、8Ω、12Ω、16Ω、20Ω、24Ω的字样。
（1）电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是______（写出一种即可）；
（2）排除故障后，将4Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为某一设定电压值，此时电流表的示数如图乙所示，为______A；
（3）断开开关，用8Ω的电阻替换4Ω的电阻。闭合开关后，观察到电压表的指针如图丙所示。同学们意识到，为了保护电路，在更换定值电阻后，应先______，再闭合开关继续实验；
（4）优化实验步骤后，同学们继续刚才的实验，依次将8Ω、12Ω、16Ω、20Ω、24Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数大小为______V，并记录相应电流表的示数。将电阻R及对应的电流表示数I在方格纸上描点，请用笔画线，将方格纸上的图象补充完整______；
（5）分析图像可知，在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。
【答案】 ①. 电阻R短路 ②. 0.6 ③. 把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处 ④. 2.4 ⑤. ⑥. 反
【解析】
【详解】（1）[1]电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，发现电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，说明是与电压表并联的部分短路了，所以故障可能是定值电阻R短路。
（2）[2]电流表的示数如图乙所示，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.6A。
（3）[3]断开开关，用8Ω的电阻替换4Ω的电阻。闭合开关后，观察到电压表的指针如图丙所示，发现电压表的量程选择太小，指针偏转角度超出刻度范围。同学们意识到了，为了保护电路，在更换定值电阻后，应先将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，再闭合开关继续实验。
（4）[4]由图像的坐标点数据分析可知
即本实验控制定制电阻两端的电压为2.4V不变，所以优化实验步骤后，同学们继续刚才的实验，依次将8Ω、12Ω、16Ω、20Ω、24Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数大小为2.4V。
[5]分析坐标数据可知，当电路接入16Ω的电阻时，对应电流值为0.2A，此时
远大于控制不变的2.4V，故这个坐标数据为错误的数据，应该排除，图像如下：
（5）[6]由（4）分析图像数据可知，在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
21. 在“测量额定电压的小灯泡的额定功率”实验课上、小明所在小组利用如图甲所示的实验装置进行测量，所用电源为三节新的干电池、两个可供选择的滑动变阻器分别为“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”。
（1）实验中，按照如图甲所示方式正确连接电路后，闭合开关，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到小灯泡不发光，主要原因是：______；
（2）小明将滑动变阻器的滑片移至某位置时，电压表的示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向______移动，直至电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数为0.16A，则该小灯泡的额定电功率为______W；测量过程中，接入电路的滑动变阻器为______（填字母）；
（3）小刚所在小组在实验过程中，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取下，电压表的示数将如何变化：______；
（4）小红所在小组的电流表坏了，他们取来学生电源代替干电池，将两个滑动变阻器同时接入电路，设计了如图丙所示的实验电路，也正确测出额定电压为的小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：
①闭合开关S和______，移动滑动变阻器使电压表示数为；
②闭合开关S、，断开开关，将滑动变阻器______的滑片移至最右端，其最大阻值用表示，此时电压表的示数为U；
③该小灯泡的额定功率______。（用、U和表示）
【答案】 ①. 灯的实际功率过小。 ②. 左 ③. 0.4 ④. ⑤. 电压表的示数将增大 ⑥. ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1] 闭合开关，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到小灯泡不发光。灯泡的亮度取决于实际功率，主要原因是:灯的实际功率过小。
（2）[2]如图乙所示电压表选用的是小量程，每个小格为，电压表的示数
灯泡的额定电压为，为了测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡分得的电压，根据串联电路电压分配规律，应减小接入电路中滑动变阻器的阻值，应将滑片向左滑动。
[3] 电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数为0.16A，则该小灯泡的额定电功率为
[4]滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器接入电路的阻值为
故应选用滑动变阻器。
（3）[5] 在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取下，电压表串联接入电路，因电压表内阻很大，分得的电压接近电源电压，故电压表的示数将增大。
（4）[6] 闭合开关S和，移动滑动变阻器使电压表的示数为。
[7] 闭合开关S、，断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端，其最大阻值用表示，此时电压表的示数为U。
[8]小灯泡的额定电流
该小灯泡的额定功率
五、综合应用题（本题共3小题，共22分）
22. 气温骤降，小明为爷爷购买了一款具有“加热”和“保温”两挡功能的养生壶，其内部简化电路如图所示，两段加热电阻丝的阻值分别为、。求：
（1）该养生壶处于保温挡时，流过的电流；
（2）该养生壶的加热功率；
（3）某次使用时，小明在养生壶内装入1kg的水，并将其调至加热挡。观察温度显示窗，发现在5min内壶内水的温度从25℃升高到69℃。则此过程中，养生壶的加热效率为多少？［］
【答案】（1）1.25A；（2）880W；（3）70%
【解析】
【详解】（1）由图示电路图可知，当开关S1均闭合，S2接1时，只有电阻R1接入电路，此时电路总电阻最小，由，电路总功率最大，养生壶处于加热状态；当开关S1均闭合，S2接2时，电阻R1和R2串联接入电路，此时电路总电阻最大，由，电路总功率最小，养生壶处于保温状态；则当养生壶处于保温挡时，流过R1的电流
（2）该养生壶的加热功率
（3）养生壶的加热效率为
23. 如图所示是实验课上，同学们设计的模拟调光灯的电路图。电源电压恒定不变，小灯泡上标有“6V 6W”的字样。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）当滑动变阻器的滑片P移至某位置时，电压表的示数为1V，此时整个电路的电功率。
【答案】（1）6Ω；（2）9V；（3）1.5W
【解析】
【详解】解：（1）灯泡的电阻
（2）闭合开关S，电路为灯泡与滑动变阻器串联的电路，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发，则电路电流为
电源电压为
（3）当滑动变阻器的滑片P移至某位置时，电压表的示数为1V，则灯泡两端电压为1V，则电路中电流为
则电路总功率为
答：（1）灯泡的电阻6Ω；
（2）电源电压为9V；
（3）电路总功率1.5W。
24. 为实现节能减排，混合动力汽车越来越受到人们的青睐。某实验小组对如图甲所示的混合动力汽车进行了关于“供能方式调研”和“座椅加热电路设计”的项目化学习活动。
（1）供能方式调研
查阅资料可知，该汽车在蓄电池电量充足且低速行驶时，由蓄电池提供动力；当蓄电池电量不足或需要高速行驶时，可切换至汽油机驱动，同时给蓄电池充电；当汽车需要全力加速时，汽油机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
①如图乙所示，A、B、C、D为该汽车汽油机的四个冲程的工作示意图。在一个工作循环中，他们的工作顺序是______（填字母）；
②该汽车在某路段行驶时，汽油机在驱动汽车前进的同时，恰好将电量显示为0的蓄电池充满电。已知该蓄电池的容量为5A·h，工作电压为240V，则充满电后，大约可储存______J的电能；若此过程中，共消耗汽油3kg，该汽油机的工作的效率为30%，则该路段共输出有用的机械功______J。（已知汽油的热值为）
（2）座椅加热电路设计
该汽车还具有自动控温座椅加热功能。如图丙所示，小明利用电阻丝R和温控开关等元件设计了符合该功能的模拟电路。
①如图丁所示，该温控开关是由一端固定的双金属片和一个固定触点组成。其中，双金属片是将两个形状和厚度完全相同的铜片和铁片铆在一起制成的。受热时，由于铜的膨胀程度比铁大，所以当环境温度达到某一预设值时，双金属片就会向一侧弯曲，导致电路______路。为实现上述功能，该双金属片的上方金属片应为______片。
②小明还观察到，即使座椅上没有人，只要闭合开关S，座椅加热便会启动，既浪费能源又存在安全隐患。于是，他想在该电路中加入压力检测开关。只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才会开始加热。为实现该功能，应将压力检测开关与温控开关______联。
【答案】 ①. CDAB ②. ③. ④. 断 ⑤. 铁 ⑥. 串
【解析】
【详解】（1）①[1]一个工作循环需要先是吸气冲程，再是压缩冲程，紧接着是做功冲程，最后是排气冲程，故顺序为CDAB。
②[2][3]充满电后，大约可储存电能为
若此过程中，共消耗汽油3kg，汽油完全燃烧放出的热量为
该汽油机的工作的效率为30%，则该路段共输出有用的机械功
（2）①[4][5]先温控开关闭合，电阻R工作，给座椅加热，当到达设定温度时，断开开关，电阻停止加热，故当环境温度达到某一预设值时，双金属片就会向一侧弯曲，导致电路断路；由于铜的膨胀程度比铁大，铜在下面，铁在上面，铁膨胀慢一些，铁膨胀快一些，双金属片就会向铁这一侧弯曲，从而切断电路。
②[6]只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才加热，说明需要满足两个条件，加热电阻才开始工作，故压力检测开关与温控开关串联。物质
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
甲液体
30
5
45
乙液体
20
5
30
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