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2023-2024学年辽宁省沈阳市于洪区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2023-2024学年辽宁省沈阳市于洪区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.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
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
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
4.如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2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，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是( )
A. R1的阻值小于R2的阻值B. 通过R1的电流等于通过R2的电流
C. R1两端的电压大于R2两端的电压D. R1的电功率小于R2的电功率
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-熔炼-浇铸-脱模-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，铜所含热量不断减少
D. 打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同
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ab间自由电子由b移向a
D. 若小灯泡L1被短接，L2仍能正常发光
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
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
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
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V1的示数变大
B. 电压表V1的与V2的示数之差变大
C. 电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D. 电压表V2与电流表A的示数之比变小
三、填空题：本大题共6小题，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。
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。
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。
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______。
14.如图甲所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，电压表示数为6V，则通过R1的电流为______ A，R2的电阻为______Ω。
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。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.请根据如图所示实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图。
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；一旦器材室的门被打开(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)
五、实验探究题：本大题共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。
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(R1>R2)、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。
(1)实验中，将电阻丝R1与R2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R3替换烧瓶B中的电阻丝R2，且满足R3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。
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，将图丁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。
21.在“测量额定电压U额=2.5V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RA“10Ω1A”、RB“20Ω0.5A”。
(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U额的小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①闭合开关S和______，移动滑动变阻器RB使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，将滑动变阻器______的滑片移至最右端，其最大阻值用R0表示，此时电压表的示数为U；
③该小灯泡的额定功率P额=______。(用U额、U和R0表示)
六、计算题：本大题共2小题，共16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R1=55Ω、R2=121Ω。求：
(1)该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)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？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
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。
七、综合题：本大题共1小题，共6分。
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4.6×107J/kg)
(2)座椅加热电路设计
该汽车还具有自动控温的座椅加热功能。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。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：水域面积大，蓄水量多，因为水的比热容比较大，相同质量的水和砂石在吸收(或放出)相同的热量时，水的温度变化更小，可以使周围环境昼夜的温差减小，有效调节周围环境的气温。
故选：C。
水的比热容比较大，在相同质量、吸收或放出相同热量时，水的温度变化小，据此分析。
在靠水的地区，水的比热容较大是形成昼夜温差小和“冬暖夏凉”的主要原因。
2.【答案】B
【解析】解：
A、电视机的电功率约为100W，正常工作时的电流I=PU=100W220V≈0.5A，故A不符合实际；
B、普通手机电池的电压约为3.7V，故B符合实际；
C、白炽灯的灯丝在常温下的电阻在几百欧，不为0，故C不符合实际；
D、一般手电筒的功率在1W左右，不会达到40W，故D不符合实际。
故选：B。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。
本题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出合理的选项即可。
3.【答案】D
【解析】解：A、搬动用电器时，为防止触电，应先断开开关，故A错误；
B、一旦用电器着火，应立即切断电源，再用水扑灭，故B错误；
C、家庭电路中，不能用铜丝代替保险丝接入电路，因为铜丝的熔点高，当电流过大时不会熔断，故C错误；
D、不能用厨房湿巾擦拭正在工作的电饭锅，因为湿巾是导体，会引起触电，故D正确。
故选：D。
应用安全用电原则分析判断。
本题考查安全用电原则，属于基础题型。
4.【答案】D
【解析】解：A、电阻丝R1与R2的材料和长度相同，R1比R2更细，所以R1的电阻比R2的电阻更大，故A错误；
C、将R1、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，R1两端的电压等于R2两端的电压，故C错误；
B、由于R1两端的电压等于R2两端的电压，根据欧姆定律可知，由于R1的电阻比R2的电阻更大，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故B错误；
D、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。
(1)导体的电阻与导体的材料、长度、粗细和温度有关，据此可知R1、R2的电阻大小关系；
(2)根据并联电路的电压特点可知R1与R2两端的电压关系；
(3)根据欧姆定律可知通过R1、R2的电流关系；
(4)根据P=UI可知R1的电功率与R2的电功率关系。
本题考查导体电阻的影响因素、并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，是一道电学综合题，难度不大。
5.【答案】B
【解析】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.热量是过程量，不能说所含热量的多少，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，与压缩冲程的能量相同，故D错误。
故选：B。
(1)热值与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关；
(2)改变内能的方式有做功和热传递，晶体熔化吸收热量，温度不变，内能增加；
(3)热量是过程量；
(4)打磨过程机械能转化为内能。
本题考查热值、改变内能的方式以及热机的有关知识，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：
A、灯泡串联，根据串联电路的电流规律可知，闭合开关S后，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，其电阻逐渐增大，故B错误；
C、闭合开关S后，电流的方向是从a到b，自由电子定向移动的方向与电流的方向相反，导线ab间自由电子由b移向a，故C正确；
D、若小灯泡L1被短接，L2两端电压变大，不能正常发光，故D错误。
故选：C。
根据电路图可知，两个灯泡串联在电路中；
(1)根据串联电路的电流规律分析；
(2)一般情况下，灯丝的电阻随温度的升高而增多；
(3)自由电子定向移动的方向与电流的方向相反；
(4)根据灯泡L2两端电压的变化分析。
本题考查了串联电路的电流和电压的规律、影响电阻大小的因素、自由电子定向移动的方向，属于基础题。
7.【答案】AC
【解析】解：A、多个大功率用电器同时使用，会造成电路中电流过大，引发空气开关跳闸，故A符合题意；
B、人站在绝缘凳上，同时接触火线和零线，会形成双线触电，由于人体的电阻较大，通过的电流较小，不引发空气开关跳闸，故B不符合题意；
C、插头处导线绝缘皮破损，两根导线直接连通，形成短路，会引发空气开关跳闸，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，漏电保护器会断开，但不会引发空气开关跳闸，故D不符合题意。
故选：AC。
家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，学好电、用好电！
8.【答案】ACD
【解析】解：A、制成LED灯的主要材料是半导体，故A正确；
B、每个教室里由同一个开关控制的几盏LED护眼灯工作时互不影响，它们之间的连接方式是并联，故B错误；
C、因为家庭电路为并联电路，因此同时工作的用电器越多，电路的总电阻越小，电路中总电流越大，故C正确；
D、LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能，故D正确。
故选：ACD。
(1)制成LED灯的主要材料是半导体，具有单向导电性；
(2)教室里用一个开关控制几盏护眼灯，各护眼灯之间互相不影响，它们之间的连接方式是并联；
(3)并联电路中，支路越多，总电阻越小；
(4)LED灯工作时将电能大部分转化为光能。
本题考查了半导体材料的特点及其应用、电阻的并联等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
9.【答案】BD
【解析】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，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，电流表测电路中的电流；
A、当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由于电压表V1测量电源电压，所以电压表V1的示数不变，故A错误；
B、根据U=IR知定值电阻两端的电压变大；
由于电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，所以电压表V1的与V2的示数之差等于定值电阻两端的电压，所以电压表V1的与V2的示数之差变大，故B正确；
C、当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，由串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2的示数变小，所以电压表V1与电压表V2的示数之和变小，故C错误；
D、因为滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，而电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器接入电路电阻的阻值，所以电压表V2与电流表A的示数之比变小，故D正确。
故选：BD。
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，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，电流表测电路中的电流；
(1)首先判断出滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判断电路电流的变化，根据电源电压确定电压表V1示数的变化；
(2)根据U=IR判断出定值电阻两端电压的变化；根据电压表V1的与V2的示数之差等于定值电阻两端的电压，判断出电压表V1的与V2的示数之差的变化；
(3)判断出当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，由串联电路的分压作用判断出滑动变阻器两端电压的变化，进而判断出电压表V2示数的变化和电压表V1与电压表V2的示数之和的变化；
(4)判断出当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，由电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器接入电路电阻的阻值判断出电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10.【答案】扩散 内
【解析】解：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；
艾条燃烧时，化学能转化为内能。
故答案为：扩散；内。
(1)分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度越快。
(2)燃料具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能。
本题考查了分子动理论、能量的转化等知识，属于基础题。
11.【答案】做功 热传递
【解析】解：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；
在舱内的周围使用了很好的隔热材料，有效防止了因热传递造成的舱内内能的增加和温度的升高。
故答案为：做功；热传递。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题考查了改变物体内能的方法，应知道做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移，二者在改变内能效果上相同，属于基础题目。
12.【答案】变大 R0
【解析】解：(1)由电路图可知，当油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的长度变长，变阻器R连入电路的电阻变大；
(2)电压表改装成油量表，随着油箱中油量的减少，变阻器R连入电路的电阻变大，由串联电路的分压作用知滑动变阻器分得的电压变大，由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变小，所以由电压表改装的油量表应与定值电阻R0并联。
故答案为：变大；R0。
(1)由电路图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，根据油面的变化可知浮标移动的方向，在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向，从而得出变阻器R连入电路的电阻变化；
(2)用电压表改装成油量表，要求当油箱内油量减少时油量表的示数随之减小，由串联电路的分压作用和串联电路电压的规律判断出滑动变阻器和定值电阻R0两端电压的变化，进而判断出电压表的位置。
本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用，正确的分析油量变化时滑片移动的方向是关键。
13.【答案】B 在a、b之间出现了断路
【解析】解：
A图的使用方法是错误的，测电笔接触火线或零线，氖管都不发光；
B图的使用方法是正确的，手接触笔尾金属体；
灯泡不亮，说明电路中可能有断路；用测电笔测试各处电路时，发现只有a点处不发光，说明该电路b与相线之间不可能断路，故障是在a、b之间出现了断路。
故答案为：B；在a、b之间出现了断路。
(1)正确使用测电笔：手接触笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光，导线是火线；氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体；
(2)灯泡不亮，说明电路中可能有断路，测电笔测试各处电路，氖管都发光，说明各点与火线是连通的。
本题考查了测电笔的正确使用和家庭电路故障分析，属安全用电中常识题。
14.【答案】1 12
【解析】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，即通过R2的电流为0.5A，
则通过R1的电流为：I1=I−I2=1.5A−0.5A=1A；
并联都来了各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得R2的电阻为：R2=UI2=6V0.5A=12Ω。
故答案为：1；12。
闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
根据并联电路电流规律可知电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，
根据并联电路电流规律计算通过R1的电流；根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算R2的电阻。
本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。
15.【答案】2000 20
【解析】解：(1)1500r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1500r，
则转盘转了150r电热水器消耗的电能：W=150r1500r/(kW⋅h)=0.1kW⋅h，
电热水器的电功率：P=Wt=0.1kW⋅h3×160h=2kW=2000W；
(2)电能表上“220V10(20)A”中，220V表示该电能表的工作电压，电能表的标定电流为10A，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A。因此为了保证电路安全，小明家接在这个电能表上的用电器的总电流不应超过20A。
故答案为：2000；20。
(1)1500r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1500圈，据此求出转盘转了150圈消耗的电能，根据P=Wt求出此过程中，该电热水器的电功率；
(2)电能表上“220V10(20)A”中，220V表示该电能表的工作电压，电能表的标定电流为10A，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A。
本题考查对电能表相关参数的理解、消耗电能和电功率的计算，难度不大。
16.【答案】解：由实物图知，小灯泡与电并联，开关S1在干路上，S2在电动机支路上，电路图如图所示：
。
【解析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式和开关的位置是关键。
17.【答案】解：开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，为灯泡的简单电路，可知S2与电铃并联，且S2闭合，此时电铃被短路，一旦器材室的门被打开，开关S2断开，则电铃与灯泡串联，电铃就会自动报警，如下所示：
【解析】开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，一旦器材室的门被打开，开关S2断开，电铃就会自动报警，确定电铃与S2并联。
本题考查根据要求设计电路图，关键是明确电铃正常情况下被短路。
18.【答案】带电体可以吸引轻小物体 电荷间的相互作用 负 弱
【解析】解：(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)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，可判断丝绸摩擦过的气球带负电；
(3)由于气球带了负电，说明该玻璃棒原子核对电子的束缚能力比气球的弱。
故答案为：(1)带电体可以吸引轻小物体；(2)电荷间的相互作用；负；(3)弱。
(1)带电体有了吸引轻小物体的性质；
(2)电荷间相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
(3)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同．当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
理解摩擦起电的实质和原因，知道电荷间的作用规律，可解答此题。
19.【答案】电流 通电时间 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 变阻器的滑片 R1 乙
【解析】解：(1)串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝R1与R2串联是为了控制两电阻丝的电流和通电时间相同；
(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，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)根据Q=I2Rt，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R3替换烧瓶B中的电阻丝R2，且满足R3的阻值与电阻丝R1相等；
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℃−30℃=15℃；
30℃−20℃=10℃；
乙升温慢，两种液体中，吸热能力较强的是乙液体。
故答案为：(1)电流；通电时间；(2)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；变阻器的滑片；(3)R1；乙。
(1)根据串联电路电流的规律分析；
(2)电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少；电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
通过改变电路的电流可多次实验；
(3)根据Q=I2Rt分析；
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”及比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法及焦耳定律的运用。
20.【答案】电阻短路(或电压表短路)0.6断开开关，将变阻器滑片移动到最左端 2.4反
【解析】解：(1)电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，电流表有示数，电路为通路，发现电压表无示数，故障可能是电阻短路(或电压表短路；
(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，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.6A；
(3)断开开关，A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，电压表超过选用的量程，同学们意识到，为了保护电路，在更换定值电阻后，应先断开开关，将变阻器滑片移动到最左端，再闭合开关继续实验；
(4)根据(2)可知，电阻的电压为：
U=IR=0.6A×4Ω=0.3A×8Ω=---=0.1A×24Ω=2.4V；
研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，故调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数大小为2.4V，并记录相应电流表的示数，易知电阻为16Ω时对应的电流为0.2A时为错误数据，应剔除，将电阻R及对应的电流表示数I在方格纸上描点，用平滑的曲线连接起来，如下所示：
(5)根据(2)可知，因电阻的电压为一定值，故得出：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。
故答案为：(1)电阻短路(或电压表短路)；(2)0.6；(3)断开开关，将变阻器滑片移动到最左端；(4)2.4；；(5)反。
(1)电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，电流表有示数，电路为通路，根据电压表无示数分析；
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数；由表中数据得出电阻的电压；
(3)在连接电路时，为了保护电路，应先断开开关，将变阻器滑片移动到最右端；
(4)根据(2)，电阻的电压为一定值分析；
剔除错误数据，根据找点法作图，用平滑的曲线连接起来；
(5)根据电阻的电压为一定值分析。
本题探究“电流与电阻的关系”实验，考查故障分析、电流表读数、注意事项和数据分析的能力。
21.【答案】灯泡的实际功率太小 左 0.4RB 变大 S1 RA U额⋅U−U额R0
【解析】解：(1)闭合开关，电压表和电流表都有示数，说明电路是通路，且没有短路；小灯泡不发光，说明灯泡的实际功率太小；
(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，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向左移动，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：
PL=ULIL=2.5V×0.16A=0.4W；
此时滑动变阻器两端电压为U滑=U−UL=4.5V−2.5V=2V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑=U滑IL=2V0.16A=12.5Ω>10Ω，故测量过程中，接入电路的滑动变阻器为RB；
(3)电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；
(4)实验步骤：
①闭合开关S和S1，移动滑动变阻器RB使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，将滑动变阻器RA的滑片移至最右端，其最大阻值用R0表示，此时电压表的示数为U；
③在步骤①中，灯泡、滑动变阻器RA的最大阻值和滑动变阻器RB串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器RB使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、滑动变阻器RA的最大阻值和滑动变阻器RB仍串联，电压表测灯与滑动变阻器RA最大阻值两端的电压为U；因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器RA两端电压为UA=U−U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为：
I额=IA=UAR0=U−U额R0，
小灯泡的额定功率表达式：
P额=U额I额=U额⋅U−U额R0。
故答案为：(1)灯泡的实际功率太小；(2)左；0.4；RB；(3)变大；(4)①S1；②RA；③U额⋅U−U额R0。
(1)闭合开关，电压表和电流表都有示数，说明电路是通路，且没有短路；小灯泡不发光，说明灯泡的实际功率太小；
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数；比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据P=UI求出灯泡额定功率；当灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器的规格；
(3)电路为灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，正常工作时，电压表测量灯泡两端的电压，其数值小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表测量电源电压；
(4)要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑动变阻器RB，使灯的电压为额定电压；保持RB滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与滑动变阻器RA最大阻值两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时滑动变阻器RA两端的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测小灯泡的额定功率实验，考查了灯泡亮度与实际功率的关系、实验操作、功率的计算、器材的选择和电路分析及设计实验方案测功率的能力。
22.【答案】解：(1)由图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小，养生壶处于保温挡；
当开关S1闭合、S2接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡；
保温时电路中的总电阻：R=R1+R2=55Ω+121Ω=176Ω，
根据串联电路的电流特点可知，保温挡时电路，流过R1的电流：I1=I=UR=220V176Ω=1.25A；
(2)该养生壶的加热功率：P加热=U2R1=(220V)255Ω=880W；
(3)水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(69℃−25℃)=1.848×105J，
养生壶消耗的电能：W=P加热t′=880W×5×60s=2.64×105J，
养生壶的加热效率：η=Q吸W×100%=1.848×105J2.64×105J×100%=70%。
答：(1)该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流为1.25A；
(2)该养生壶的加热功率为880W；
(3)养生壶的加热效率为70%。
【解析】(1)由图可知，当开关S1闭合、S2接1时，只有R1工作；当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点和P=U2R可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接；根据串联电路的求出保温时电路中的总电阻，根据欧姆定律求出该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流；
(2)根据P=U2R可求出该养生壶的加热功率；
(3)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据W=Pt求出养生壶消耗的电能，根据效率公式求出养生壶的加热效率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，是一道电热综合题，有一定的难度。
23.【答案】解：(1)灯泡的电阻为：RL=UL2PL=(6V)26W=6Ω；
(2)闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为6V，
因为串联电路中电流处处相等，所以此时电路中的电流为：I=IL=PLUL=6W6V=1A，
此时滑动变阻器两端的电压为：UR=IR=1A×3Ω=3V，
则电源电压为：U=UL+UR=6V+3V=9V；
(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，
不考虑温度对灯泡电阻的影响，此时电路中的电流为：I′=UL′RL=1V6Ω=16A，
此时整个电路的电功率为：P总=UI′=9V×16A=1.5W。
答：(1)灯泡的电阻为6Ω；
(2)电源电压为9V；
(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为1.5W。
【解析】(1)已知小灯泡的额定电压、额定功率，根据P=U2R求出灯泡的电阻；
(2)闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光，此时电流中的电流等于小灯泡的额定电流，根据小灯泡的额定电压和额定功率，求出电路中的电流，再根据U=IR求出滑动变阻器两端的电压，再根据串联电路的电压规律求出电源电压；
(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，根据I=UR求出此时电路中的电流，再根据P=UI求出此时整个电路的电功率。
本题考查了求电阻、电压、电功率问题，分析清楚电路结构，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题。
24.【答案】CDAB4.32×106 3.708×107 断 铁 串
【解析】解：(1)①A图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
B图中排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
C图中进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
D图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
故先后顺序为CDAB；
②已知该蓄电池的容量为5A⋅h，工作电压为240V，则充满电后，大约可储存电能：W=UIt=240V×5A×3600s=4.32×106J；
完全燃烧3kg的汽油放出的热量：Q放=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J；
该路段共输出有用的机械功：W有=ηQ放−W=30%×1.38×108J−4.32×106J=3.708×107J；
(2)①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。受热时铜的膨胀程度比铁的膨胀程度大，铜片会向铁片部分弯曲，导致电路断路，为实现上述功能，该双金属片的上方金属片应为铁片；
②串联电路互相影响，所以应将压力检测开关与温控开关串联接入电路。
故答案为：(1)①CDBA；②4.32×106；3.708×107；(2)①断；铁；②串。
(1)内燃机的四个冲程分别为：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气门的开闭与活塞运动方向确定冲程的名称，并排出正确顺序；
(2)①根据W=UIt计算该蓄电池充满电后大约可储存的电能；
②燃料完全燃烧放出的热量可用公式Q放=qm计算，根据W有=ηQ放−W计算该路段共输出有用的机械功；
(2)①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；双金属片受热时将向膨胀程度小的一侧弯曲；
②串联电路互相影响，并联电路互不影响。
本题考查了内燃机四冲程的特点、电功公式、效率公式的应用以及串联电路特点。物质
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
甲液体
30
5
45
乙液体
20
5
30
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
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
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
4.如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2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，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是( )
A. R1的阻值小于R2的阻值B. 通过R1的电流等于通过R2的电流
C. R1两端的电压大于R2两端的电压D. R1的电功率小于R2的电功率
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-熔炼-浇铸-脱模-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，铜所含热量不断减少
D. 打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同
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ab间自由电子由b移向a
D. 若小灯泡L1被短接，L2仍能正常发光
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
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
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
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V1的示数变大
B. 电压表V1的与V2的示数之差变大
C. 电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D. 电压表V2与电流表A的示数之比变小
三、填空题：本大题共6小题，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。
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。
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。
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______。
14.如图甲所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，A1、A2指针分别指在如图乙、丙所示的位置，电压表示数为6V，则通过R1的电流为______ A，R2的电阻为______Ω。
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。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.请根据如图所示实物连接图，在虚线框内画出对应的电路图。
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；一旦器材室的门被打开(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)
五、实验探究题：本大题共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。
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(R1>R2)、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。
(1)实验中，将电阻丝R1与R2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R3替换烧瓶B中的电阻丝R2，且满足R3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。
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，将图丁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。
21.在“测量额定电压U额=2.5V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RA“10Ω1A”、RB“20Ω0.5A”。
(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U额的小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①闭合开关S和______，移动滑动变阻器RB使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，将滑动变阻器______的滑片移至最右端，其最大阻值用R0表示，此时电压表的示数为U；
③该小灯泡的额定功率P额=______。(用U额、U和R0表示)
六、计算题：本大题共2小题，共16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R1=55Ω、R2=121Ω。求：
(1)该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)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？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
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。
七、综合题：本大题共1小题，共6分。
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4.6×107J/kg)
(2)座椅加热电路设计
该汽车还具有自动控温的座椅加热功能。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。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：水域面积大，蓄水量多，因为水的比热容比较大，相同质量的水和砂石在吸收(或放出)相同的热量时，水的温度变化更小，可以使周围环境昼夜的温差减小，有效调节周围环境的气温。
故选：C。
水的比热容比较大，在相同质量、吸收或放出相同热量时，水的温度变化小，据此分析。
在靠水的地区，水的比热容较大是形成昼夜温差小和“冬暖夏凉”的主要原因。
2.【答案】B
【解析】解：
A、电视机的电功率约为100W，正常工作时的电流I=PU=100W220V≈0.5A，故A不符合实际；
B、普通手机电池的电压约为3.7V，故B符合实际；
C、白炽灯的灯丝在常温下的电阻在几百欧，不为0，故C不符合实际；
D、一般手电筒的功率在1W左右，不会达到40W，故D不符合实际。
故选：B。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。
本题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出合理的选项即可。
3.【答案】D
【解析】解：A、搬动用电器时，为防止触电，应先断开开关，故A错误；
B、一旦用电器着火，应立即切断电源，再用水扑灭，故B错误；
C、家庭电路中，不能用铜丝代替保险丝接入电路，因为铜丝的熔点高，当电流过大时不会熔断，故C错误；
D、不能用厨房湿巾擦拭正在工作的电饭锅，因为湿巾是导体，会引起触电，故D正确。
故选：D。
应用安全用电原则分析判断。
本题考查安全用电原则，属于基础题型。
4.【答案】D
【解析】解：A、电阻丝R1与R2的材料和长度相同，R1比R2更细，所以R1的电阻比R2的电阻更大，故A错误；
C、将R1、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，R1两端的电压等于R2两端的电压，故C错误；
B、由于R1两端的电压等于R2两端的电压，根据欧姆定律可知，由于R1的电阻比R2的电阻更大，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故B错误；
D、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。
(1)导体的电阻与导体的材料、长度、粗细和温度有关，据此可知R1、R2的电阻大小关系；
(2)根据并联电路的电压特点可知R1与R2两端的电压关系；
(3)根据欧姆定律可知通过R1、R2的电流关系；
(4)根据P=UI可知R1的电功率与R2的电功率关系。
本题考查导体电阻的影响因素、并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，是一道电学综合题，难度不大。
5.【答案】B
【解析】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.热量是过程量，不能说所含热量的多少，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，与压缩冲程的能量相同，故D错误。
故选：B。
(1)热值与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关；
(2)改变内能的方式有做功和热传递，晶体熔化吸收热量，温度不变，内能增加；
(3)热量是过程量；
(4)打磨过程机械能转化为内能。
本题考查热值、改变内能的方式以及热机的有关知识，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：
A、灯泡串联，根据串联电路的电流规律可知，闭合开关S后，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，其电阻逐渐增大，故B错误；
C、闭合开关S后，电流的方向是从a到b，自由电子定向移动的方向与电流的方向相反，导线ab间自由电子由b移向a，故C正确；
D、若小灯泡L1被短接，L2两端电压变大，不能正常发光，故D错误。
故选：C。
根据电路图可知，两个灯泡串联在电路中；
(1)根据串联电路的电流规律分析；
(2)一般情况下，灯丝的电阻随温度的升高而增多；
(3)自由电子定向移动的方向与电流的方向相反；
(4)根据灯泡L2两端电压的变化分析。
本题考查了串联电路的电流和电压的规律、影响电阻大小的因素、自由电子定向移动的方向，属于基础题。
7.【答案】AC
【解析】解：A、多个大功率用电器同时使用，会造成电路中电流过大，引发空气开关跳闸，故A符合题意；
B、人站在绝缘凳上，同时接触火线和零线，会形成双线触电，由于人体的电阻较大，通过的电流较小，不引发空气开关跳闸，故B不符合题意；
C、插头处导线绝缘皮破损，两根导线直接连通，形成短路，会引发空气开关跳闸，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，漏电保护器会断开，但不会引发空气开关跳闸，故D不符合题意。
故选：AC。
家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器的总功率过大。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，学好电、用好电！
8.【答案】ACD
【解析】解：A、制成LED灯的主要材料是半导体，故A正确；
B、每个教室里由同一个开关控制的几盏LED护眼灯工作时互不影响，它们之间的连接方式是并联，故B错误；
C、因为家庭电路为并联电路，因此同时工作的用电器越多，电路的总电阻越小，电路中总电流越大，故C正确；
D、LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能，故D正确。
故选：ACD。
(1)制成LED灯的主要材料是半导体，具有单向导电性；
(2)教室里用一个开关控制几盏护眼灯，各护眼灯之间互相不影响，它们之间的连接方式是并联；
(3)并联电路中，支路越多，总电阻越小；
(4)LED灯工作时将电能大部分转化为光能。
本题考查了半导体材料的特点及其应用、电阻的并联等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
9.【答案】BD
【解析】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，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，电流表测电路中的电流；
A、当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由于电压表V1测量电源电压，所以电压表V1的示数不变，故A错误；
B、根据U=IR知定值电阻两端的电压变大；
由于电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，所以电压表V1的与V2的示数之差等于定值电阻两端的电压，所以电压表V1的与V2的示数之差变大，故B正确；
C、当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，由串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2的示数变小，所以电压表V1与电压表V2的示数之和变小，故C错误；
D、因为滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，而电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器接入电路电阻的阻值，所以电压表V2与电流表A的示数之比变小，故D正确。
故选：BD。
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，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，电流表测电路中的电流；
(1)首先判断出滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判断电路电流的变化，根据电源电压确定电压表V1示数的变化；
(2)根据U=IR判断出定值电阻两端电压的变化；根据电压表V1的与V2的示数之差等于定值电阻两端的电压，判断出电压表V1的与V2的示数之差的变化；
(3)判断出当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，由串联电路的分压作用判断出滑动变阻器两端电压的变化，进而判断出电压表V2示数的变化和电压表V1与电压表V2的示数之和的变化；
(4)判断出当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，由电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器接入电路电阻的阻值判断出电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10.【答案】扩散 内
【解析】解：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；
艾条燃烧时，化学能转化为内能。
故答案为：扩散；内。
(1)分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度越快。
(2)燃料具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能。
本题考查了分子动理论、能量的转化等知识，属于基础题。
11.【答案】做功 热传递
【解析】解：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；
在舱内的周围使用了很好的隔热材料，有效防止了因热传递造成的舱内内能的增加和温度的升高。
故答案为：做功；热传递。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题考查了改变物体内能的方法，应知道做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移，二者在改变内能效果上相同，属于基础题目。
12.【答案】变大 R0
【解析】解：(1)由电路图可知，当油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的长度变长，变阻器R连入电路的电阻变大；
(2)电压表改装成油量表，随着油箱中油量的减少，变阻器R连入电路的电阻变大，由串联电路的分压作用知滑动变阻器分得的电压变大，由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变小，所以由电压表改装的油量表应与定值电阻R0并联。
故答案为：变大；R0。
(1)由电路图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，根据油面的变化可知浮标移动的方向，在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向，从而得出变阻器R连入电路的电阻变化；
(2)用电压表改装成油量表，要求当油箱内油量减少时油量表的示数随之减小，由串联电路的分压作用和串联电路电压的规律判断出滑动变阻器和定值电阻R0两端电压的变化，进而判断出电压表的位置。
本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用，正确的分析油量变化时滑片移动的方向是关键。
13.【答案】B 在a、b之间出现了断路
【解析】解：
A图的使用方法是错误的，测电笔接触火线或零线，氖管都不发光；
B图的使用方法是正确的，手接触笔尾金属体；
灯泡不亮，说明电路中可能有断路；用测电笔测试各处电路时，发现只有a点处不发光，说明该电路b与相线之间不可能断路，故障是在a、b之间出现了断路。
故答案为：B；在a、b之间出现了断路。
(1)正确使用测电笔：手接触笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光，导线是火线；氖管不发光的是零线。手千万不要接触笔尖金属体；
(2)灯泡不亮，说明电路中可能有断路，测电笔测试各处电路，氖管都发光，说明各点与火线是连通的。
本题考查了测电笔的正确使用和家庭电路故障分析，属安全用电中常识题。
14.【答案】1 12
【解析】解：闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，即通过R2的电流为0.5A，
则通过R1的电流为：I1=I−I2=1.5A−0.5A=1A；
并联都来了各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得R2的电阻为：R2=UI2=6V0.5A=12Ω。
故答案为：1；12。
闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，
根据并联电路电流规律可知电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，
根据并联电路电流规律计算通过R1的电流；根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算R2的电阻。
本题考查并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，题目难度不大。
15.【答案】2000 20
【解析】解：(1)1500r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1500r，
则转盘转了150r电热水器消耗的电能：W=150r1500r/(kW⋅h)=0.1kW⋅h，
电热水器的电功率：P=Wt=0.1kW⋅h3×160h=2kW=2000W；
(2)电能表上“220V10(20)A”中，220V表示该电能表的工作电压，电能表的标定电流为10A，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A。因此为了保证电路安全，小明家接在这个电能表上的用电器的总电流不应超过20A。
故答案为：2000；20。
(1)1500r/(kW⋅h)表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1500圈，据此求出转盘转了150圈消耗的电能，根据P=Wt求出此过程中，该电热水器的电功率；
(2)电能表上“220V10(20)A”中，220V表示该电能表的工作电压，电能表的标定电流为10A，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A。
本题考查对电能表相关参数的理解、消耗电能和电功率的计算，难度不大。
16.【答案】解：由实物图知，小灯泡与电并联，开关S1在干路上，S2在电动机支路上，电路图如图所示：
。
【解析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式和开关的位置是关键。
17.【答案】解：开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，为灯泡的简单电路，可知S2与电铃并联，且S2闭合，此时电铃被短路，一旦器材室的门被打开，开关S2断开，则电铃与灯泡串联，电铃就会自动报警，如下所示：
【解析】开关S1闭合后，灯泡发光，电铃不工作，一旦器材室的门被打开，开关S2断开，电铃就会自动报警，确定电铃与S2并联。
本题考查根据要求设计电路图，关键是明确电铃正常情况下被短路。
18.【答案】带电体可以吸引轻小物体 电荷间的相互作用 负 弱
【解析】解：(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)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，可判断丝绸摩擦过的气球带负电；
(3)由于气球带了负电，说明该玻璃棒原子核对电子的束缚能力比气球的弱。
故答案为：(1)带电体可以吸引轻小物体；(2)电荷间的相互作用；负；(3)弱。
(1)带电体有了吸引轻小物体的性质；
(2)电荷间相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
(3)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同．当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
理解摩擦起电的实质和原因，知道电荷间的作用规律，可解答此题。
19.【答案】电流 通电时间 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 变阻器的滑片 R1 乙
【解析】解：(1)串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝R1与R2串联是为了控制两电阻丝的电流和通电时间相同；
(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，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)根据Q=I2Rt，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R3替换烧瓶B中的电阻丝R2，且满足R3的阻值与电阻丝R1相等；
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℃−30℃=15℃；
30℃−20℃=10℃；
乙升温慢，两种液体中，吸热能力较强的是乙液体。
故答案为：(1)电流；通电时间；(2)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；变阻器的滑片；(3)R1；乙。
(1)根据串联电路电流的规律分析；
(2)电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少；电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
通过改变电路的电流可多次实验；
(3)根据Q=I2Rt分析；
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”及比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法及焦耳定律的运用。
20.【答案】电阻短路(或电压表短路)0.6断开开关，将变阻器滑片移动到最左端 2.4反
【解析】解：(1)电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，电流表有示数，电路为通路，发现电压表无示数，故障可能是电阻短路(或电压表短路；
(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，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.6A；
(3)断开开关，A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，电压表超过选用的量程，同学们意识到，为了保护电路，在更换定值电阻后，应先断开开关，将变阻器滑片移动到最左端，再闭合开关继续实验；
(4)根据(2)可知，电阻的电压为：
U=IR=0.6A×4Ω=0.3A×8Ω=---=0.1A×24Ω=2.4V；
研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，故调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数大小为2.4V，并记录相应电流表的示数，易知电阻为16Ω时对应的电流为0.2A时为错误数据，应剔除，将电阻R及对应的电流表示数I在方格纸上描点，用平滑的曲线连接起来，如下所示：
(5)根据(2)可知，因电阻的电压为一定值，故得出：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。
故答案为：(1)电阻短路(或电压表短路)；(2)0.6；(3)断开开关，将变阻器滑片移动到最左端；(4)2.4；；(5)反。
(1)电路连接正确后，闭合开关并移动滑片，电流表有示数，电路为通路，根据电压表无示数分析；
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数；由表中数据得出电阻的电压；
(3)在连接电路时，为了保护电路，应先断开开关，将变阻器滑片移动到最右端；
(4)根据(2)，电阻的电压为一定值分析；
剔除错误数据，根据找点法作图，用平滑的曲线连接起来；
(5)根据电阻的电压为一定值分析。
本题探究“电流与电阻的关系”实验，考查故障分析、电流表读数、注意事项和数据分析的能力。
21.【答案】灯泡的实际功率太小 左 0.4RB 变大 S1 RA U额⋅U−U额R0
【解析】解：(1)闭合开关，电压表和电流表都有示数，说明电路是通路，且没有短路；小灯泡不发光，说明灯泡的实际功率太小；
(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，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向左移动，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：
PL=ULIL=2.5V×0.16A=0.4W；
此时滑动变阻器两端电压为U滑=U−UL=4.5V−2.5V=2V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑=U滑IL=2V0.16A=12.5Ω>10Ω，故测量过程中，接入电路的滑动变阻器为RB；
(3)电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；
(4)实验步骤：
①闭合开关S和S1，移动滑动变阻器RB使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，将滑动变阻器RA的滑片移至最右端，其最大阻值用R0表示，此时电压表的示数为U；
③在步骤①中，灯泡、滑动变阻器RA的最大阻值和滑动变阻器RB串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器RB使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、滑动变阻器RA的最大阻值和滑动变阻器RB仍串联，电压表测灯与滑动变阻器RA最大阻值两端的电压为U；因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器RA两端电压为UA=U−U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为：
I额=IA=UAR0=U−U额R0，
小灯泡的额定功率表达式：
P额=U额I额=U额⋅U−U额R0。
故答案为：(1)灯泡的实际功率太小；(2)左；0.4；RB；(3)变大；(4)①S1；②RA；③U额⋅U−U额R0。
(1)闭合开关，电压表和电流表都有示数，说明电路是通路，且没有短路；小灯泡不发光，说明灯泡的实际功率太小；
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数；比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据P=UI求出灯泡额定功率；当灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器的规格；
(3)电路为灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，正常工作时，电压表测量灯泡两端的电压，其数值小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表测量电源电压；
(4)要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑动变阻器RB，使灯的电压为额定电压；保持RB滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与滑动变阻器RA最大阻值两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时滑动变阻器RA两端的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测小灯泡的额定功率实验，考查了灯泡亮度与实际功率的关系、实验操作、功率的计算、器材的选择和电路分析及设计实验方案测功率的能力。
22.【答案】解：(1)由图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P=U2R可知，电路中的总功率最小，养生壶处于保温挡；
当开关S1闭合、S2接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡；
保温时电路中的总电阻：R=R1+R2=55Ω+121Ω=176Ω，
根据串联电路的电流特点可知，保温挡时电路，流过R1的电流：I1=I=UR=220V176Ω=1.25A；
(2)该养生壶的加热功率：P加热=U2R1=(220V)255Ω=880W；
(3)水吸收的热量：Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(69℃−25℃)=1.848×105J，
养生壶消耗的电能：W=P加热t′=880W×5×60s=2.64×105J，
养生壶的加热效率：η=Q吸W×100%=1.848×105J2.64×105J×100%=70%。
答：(1)该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流为1.25A；
(2)该养生壶的加热功率为880W；
(3)养生壶的加热效率为70%。
【解析】(1)由图可知，当开关S1闭合、S2接1时，只有R1工作；当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点和P=U2R可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接；根据串联电路的求出保温时电路中的总电阻，根据欧姆定律求出该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流；
(2)根据P=U2R可求出该养生壶的加热功率；
(3)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据W=Pt求出养生壶消耗的电能，根据效率公式求出养生壶的加热效率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，是一道电热综合题，有一定的难度。
23.【答案】解：(1)灯泡的电阻为：RL=UL2PL=(6V)26W=6Ω；
(2)闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为6V，
因为串联电路中电流处处相等，所以此时电路中的电流为：I=IL=PLUL=6W6V=1A，
此时滑动变阻器两端的电压为：UR=IR=1A×3Ω=3V，
则电源电压为：U=UL+UR=6V+3V=9V；
(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，
不考虑温度对灯泡电阻的影响，此时电路中的电流为：I′=UL′RL=1V6Ω=16A，
此时整个电路的电功率为：P总=UI′=9V×16A=1.5W。
答：(1)灯泡的电阻为6Ω；
(2)电源电压为9V；
(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为1.5W。
【解析】(1)已知小灯泡的额定电压、额定功率，根据P=U2R求出灯泡的电阻；
(2)闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光，此时电流中的电流等于小灯泡的额定电流，根据小灯泡的额定电压和额定功率，求出电路中的电流，再根据U=IR求出滑动变阻器两端的电压，再根据串联电路的电压规律求出电源电压；
(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，根据I=UR求出此时电路中的电流，再根据P=UI求出此时整个电路的电功率。
本题考查了求电阻、电压、电功率问题，分析清楚电路结构，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题。
24.【答案】CDAB4.32×106 3.708×107 断 铁 串
【解析】解：(1)①A图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
B图中排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
C图中进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
D图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
故先后顺序为CDAB；
②已知该蓄电池的容量为5A⋅h，工作电压为240V，则充满电后，大约可储存电能：W=UIt=240V×5A×3600s=4.32×106J；
完全燃烧3kg的汽油放出的热量：Q放=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J；
该路段共输出有用的机械功：W有=ηQ放−W=30%×1.38×108J−4.32×106J=3.708×107J；
(2)①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。受热时铜的膨胀程度比铁的膨胀程度大，铜片会向铁片部分弯曲，导致电路断路，为实现上述功能，该双金属片的上方金属片应为铁片；
②串联电路互相影响，所以应将压力检测开关与温控开关串联接入电路。
故答案为：(1)①CDBA；②4.32×106；3.708×107；(2)①断；铁；②串。
(1)内燃机的四个冲程分别为：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气门的开闭与活塞运动方向确定冲程的名称，并排出正确顺序；
(2)①根据W=UIt计算该蓄电池充满电后大约可储存的电能；
②燃料完全燃烧放出的热量可用公式Q放=qm计算，根据W有=ηQ放−W计算该路段共输出有用的机械功；
(2)①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；双金属片受热时将向膨胀程度小的一侧弯曲；
②串联电路互相影响，并联电路互不影响。
本题考查了内燃机四冲程的特点、电功公式、效率公式的应用以及串联电路特点。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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