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2023-2024学年辽宁省葫芦岛市绥中县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）
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这是一份2023-2024学年辽宁省葫芦岛市绥中县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共24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，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，寒冷的冬天小伟用热水为妈妈洗脚的过程中，下列说法正确的是( )
A. 水的温度降低，水的比热容也减少
B. 脚的温度升高，脚含有的热量增加
C. 热量由脚传递给了水
D. 通过热传递的方式增加了脚的内能
2.如图所示的四个情景，下列说法中正确的是( )
A. 甲图中蓝墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B. 乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物。说明分子间存在斥力
C. 丙图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小
D. 丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程
3.如图所示，以下为安全用电知识常见的例子，其中说法正确的是( )
A. 图甲使用测电笔时，不要用指尖抵住上端的金属帽
B. 图乙可以靠近高压带电体
C. 图丙绝缘皮破损的插头可以使用
D. 图丁洗衣机插头上标“E”的插脚与金属外壳相连，防止外壳带电使人触电
4.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图是它的原理图。电源电压恒定，R0是定值电阻，R是气敏电阻，它的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少，如果测试到酒精气体浓度增大，则下列说法正确的是( )
A. R的电阻增大B. 电压表示数变小
C. 电流表示数变大D. 电压表示数与电流表示数的比值变大
5.下列情况，属于防止电热产生危害的是( )
A. 用电熨斗熨衣服B. 家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
C. 电脑机箱里装有小风扇D. 冬天用电取暖器取暖
6.小阳闭合开关后，发现电灯不亮，他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有d点发光，那么可能发生的故障是( )
A. 电灯灯丝断了B. cd间某处断路C. ab之间某处断路D. 开关处短路
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
7.如图所示，在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，容器中密封等量的空气。通电后，观察U形管中液面高度的变化，则( )
A. 通过甲容器内导体的电流大于乙容器内导体的电流
B. 通电一段时间后，甲中的U形管液面高度差较大
C. 本实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D. 本实验探究的是电流产生的热量与电流的关系
8.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 甲灯的实际功率是一定的
B. 将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为25W
C. 两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多
D. 两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
9.如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“30Ω，1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.2A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A。下列说法正确的是( )
A. 电阻R1的阻值为20Ω
B. 电源电压为10V
C. 在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为300J
D. 电阻R1最小功率为5W
三、填空题：本大题共6小题，共12分。
10.周末，爱劳动的小红在打扫房间时，发现塑料扫把上粘了许多头发，如图所示。这是因为在扫地时塑料扫把与地板发生了______现象，而使扫把带了电荷，具有了______的性质。
11.如图所示，2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F”遥十七运载火箭，在酒泉发射升空。火箭采用液态氢为燃料是因为氢的______(填“比热容”或“热值”)大。火箭发动机工作时将内能转化成了______。
12.若发生甲、乙两图中的触电事故，空气开关______(选填“会”或“不会”)跳闸。如图丙所示，图丙中当所有开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，像这种产生电流过大的原因是______(选填“总功率过大”或“发生短路”)。
13.爱动脑的小娟同学在学习了有关电功率的知识后，想借助电能表估测一下家里电视机的电功率。如图所示，电能表的读数为______kW⋅h。她将家里的其他用电器全部关闭，只剩下电视机正常工作，10min内观察到电能表的铝盘转了24转，则电视机的功率为______ W。
14.如图所示是一款加热便携式充电养生杯，可以在旅行中给水加热。该养生杯是利用了电流的______效应工作的。它正常工作时的电流为10 A，额定功率为36W。给养生杯充电时电流为2000mA，电压为6V，充电半小时可充满电，所储存的电能最多可供它正常工作______min。
15.如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5V，开关闭合后，小灯泡恰好正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图象，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。当小灯泡正常发光时，通电1min，整个电路消耗的电能为______ J。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.如图甲所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种开门认证方式，任何一种方式都能将门开启。密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。请在如图乙所示的电路图的虚线框内补画出开关S1和S2，并将电路图补充完整。
17.如图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。开关可以控制指示灯和三孔插座的通电；开关闭合时，若指示灯损坏，插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式。
五、实验探究题：本大题共5小题，共30分。
18.在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示。
(1)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的；
(2)烧杯中液体的种类不同，质量______(选填“相等”或“可以不等”)；
(3)用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。根据图像甲可以判断：图线______(选填“a”或“b”)可以反映水的温度随时间的变化规律，分析的方法是：______。
(4)由甲图可知，______适合作冷却剂(选填“水”或“煤油”)。
19.小明探究“并联电路中电流的关系”，设计了如图所示电路。
(1)小明首先测量C点的电流，刚连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，电流表指针如图乙所示，其原因是：①______；②______。
(2)实验中，小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示：
根据表中数据，小明得出的实验结论是：并联电路中，各支路中的电流都相等，且干路电流等于各支路电流之和。你认为小明得出的结论科学吗？______。请你对上述实验的不足之处进行评价：______，并提出改进方法：______。
20.小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，接着闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电流表指针______，说明此时串联电路连接正确；再想用电压表的3 V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中(导线不能交叉)。
(2)在实验中，某同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的电阻，请你指出他在操作中的错误：______；
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0，电压表的示数为6V，则电路出现的故障可能是______。
(4)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：______。
(5)在实验过程中，当定值电阻的阻值为5Ω和25Ω时，滑动变阻器的电功率分别为P1和P2，则P1：P2=______。
(6)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为她的实验方案可行吗？______(选填“可行”或“不可行”)，你的理由是______。
21.在“测量小灯泡的电功率”实验中。电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V。小灯泡的电阻约为12Ω。
(1)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最______端(选填“左”或“右”)；
(2)能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用______；
A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，0.5A”的滑动变阻器
(3)闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是______(填序号)。
A.检查电路是否断路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示。分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会______(选填“增大”、“不变”或“减小”)；小灯泡的额定功率为______ W；
(5)小组还想继续测量此小灯泡的电功率，利用已有数据，同组小亮算出了灯泡在各电压下的平均功率。小亮这样处理数据是不正确的，理由是______。
22.某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，物理小组对此产生了浓厚的兴趣，于是开展了项目式学习，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容。
[项目分解](1)制作压力测量装置
(2)应用压力测量装置
[项目实施](1)制作压力测量装置：
经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为7.5V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0∼3V，轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。通过实践，根据部分测出的数据汇制了R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，请回答下列问题：
①由图像乙可知，可变电阻R的阻值随着压力的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②当检测板所受压力增大时，电压表的示数______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)应用压力测量装置：
①检测板不受压力时，电压表的示数为______ V。
②该装置所能测量的最大压力为______ N。
[项目优化]
优化1：该装置不能测出最大压力值7×103N，在保证电路各元件安全的情况下，通过调节电源电压可实现，则电源电压的最大值为______ V。
优化2：在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法______。
六、计算题：本大题共2小题，共16分。
23.某太阳能热水器公司研制出一种新的太阳能、电能两用热水器。天气晴朗时使用太阳能；在阳光不足时，用电热丝辅助加热。实物如图所示，热水器铭牌如表，求：
(1)电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流；
(2)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收的热量；
(3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少立方天然气？(天然气的热值为4.0×107J/m3)
(4)由于天气不好，太阳能热水器只将水加热到35℃，再用电热丝辅助加热，热水器正常工作4000s，才能将水加到50℃使用，求热水器的电能转化为内能的效率？(百分号前保留一位小数)
24.如图甲所示是爸爸为小明购买的电热垫，桌垫材质为亲肤硅胶。该电热桌垫电路图如图乙所示，由12V电源供电，电功率在安全用电规定的30W∼80W范围内，发热部分由两根电热丝组成，设计高温、低温两挡，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次使用时，将其调至高温模式，工作2min后，桌垫的温度升高了20℃(不考虑温度的变化对电阻的影响)。求：
(1)请你结合电路图对电热桌垫的两挡做出判断，并求出低温挡的功率；
(2)高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能；
(3)电热桌垫处于高温模式时的加热效率是80%，求电热桌垫的质量是多少千克。[硅胶板的比热容为2×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、洗脚过程中水的温度降低，其比热容大小不变，故A错误；
B、脚的温度高，但不能说所含的热量越多，因为热量是过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误；
C、泡在热水中的脚温度升高，内能增大，热量由水传递给了脚，故C错误；
D、热水泡脚，脚吸收热量、内能增大，是通过热传递的方式改变了脚的内能，故D正确。
故选：D。
(1)比热容是物质的一种特性，与物质的状态和种类有关，与质量、体积、温度无关；
(2)热量是热传递过程中转移的内能的多少，热量是过程量，不能用“含有”“具有”来修饰；
(3)发生热传递时，热量由高温物体传向低温物体，或由物体的高温部分传向低温部分；
(4)改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
本题考查了改变内能的方式、热传递的方向、对比热容和热量概念的理解，属于基础题目。
2.【答案】A
【解析】解：A、甲图中蓝墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子运动速度越快，故A正确；
B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故B错误；
C、图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能变大，故C错误；
D、图中进气门和排气门均关闭，火花塞点火和活塞向下移动，可以判断这个冲程是做功冲程，故D错误。
故选：A。
利用下列知识分析判断：
(1)物质是由分子组成的，分子永不停息做无规则运动，分子之间存在间隙，分子同时存在相互作用的引力和斥力；温度越高，分子运动越剧烈；
(2)对物体做功，物体的内能变大；
(3)四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
本题中的小实验都是课本中学习的基础内容，虽然综合性较强，但难度却不大。
3.【答案】D
【解析】解：A、测电笔由金属体笔尖、氖管、高阻值电阻、金属体笔尾等构成，在使用时金属体笔尖接触被测物体，手指指尖接触笔尾金属体。在这种情况下，若笔尖接触的是火线，则火线、笔尖、氖管、高阻值电阻、笔尾、人体、大地构成通路，氖管发光。因高阻值电阻的存在，通过人体的电流很小，不会发生触电事故，故A错误。
B、平常情况下，空气是不会导电的。但是人体在靠近高压带电体时，空气就可能被电流击穿成为导体，在带电体与人体之间形成电弧，使人发生电弧触电事故，故B错误。
C、导线的绝缘皮损坏后，将可能导致火线与零线直接接触，形成短路事故，使电路中电流过大，甚至引发火灾，故C错误。
D、有金属外壳的用电器要接地。其插头上的“E”插头与用电器金属外壳用导线相连。将插头正确插入插座后，就可以使用电器的金属外壳与大地相连，故D正确。
故选：D。
(1)测电笔中氖管只有在通路情况下才可以发光。
(2)靠近高压带电体时可能发生电弧触电。
(3)绝缘皮损坏后，可能导致火线与零线直接接触。
(4)插头上的“E”表示地线。
本题考查的是安全用电常识，属于基础题，难度较低，但是出现频率却不低。
4.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
由气敏电阻的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少可知，当测试到酒精气体浓度越大时，气敏电阻R的电阻变小，故A错误；
根据串联电路的电阻特点可知电路的总电阻变小；由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故C正确；
由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；
由R=UI可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R0的阻值，由于R0是定值电阻，所以电压表示数与电流表示数的比值不变，故D错误。
故选：C。
由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据题意得出酒精气体浓度越大时气敏电阻的阻值的变化和电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值的变化。
本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是“气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小”这一条件的应用。
5.【答案】C
【解析】解：AD.用电熨斗熨衣服、用电取暖器取暖，属于应用电热的例子，故AD不符合题意；
B.家用电器长时间停止使用，隔一段时间应通电一次，是应用电热来给电器驱潮，故B不符合题意；
C.电脑主机内装有散热风扇是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，故C符合题意。
故选：C。
电流通过导体时，导体本身要发热，叫做电流的热效应，产生的电热有时是有害的，必须及时排出。
本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解，用电器工作时如果温度过高，会造成危害，要考虑如何散热。
6.【答案】B
【解析】解：A、电灯灯丝断了，c点应使试电笔亮，故A错误。
B、cd间某处断路，a、b、c三点试电笔不亮，d点试电笔亮，故B正确。
C、ab之间某处断路，b、c、d点应使试电笔亮，故C错误。
D、开关处短路，a、b、c、d四点试电笔都亮，故D错误。
故选：B。
测电笔是用来辨别火线和零线的：用手接触笔尾的金属体，笔尖接触火线，测电笔的氖管将发光；
试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有d点发光，d与火线是连通的，a、b、c与火线是断开的，据此判断。
本题考查了家庭电路故障的判断、测电笔的使用，反应同学学以致用的能力，在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。
7.【答案】ABD
【解析】解：装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，两容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过甲容器内导体的电流大于乙容器内导体的电流，探究的是电流产生的热量与电流的关系；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，通过一段时间后，甲容器中的电阻产生的热量多，根据转换法，甲中的U形管液面高度差较大，故ABD正确，C错误。
故选：ABD。
(1)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、并联电路电流的规律和Q=I2Rt分析；
(2)电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
8.【答案】BCD
【解析】解：A、灯泡的额定功率是一定的，实际功率随着实际电压的变化而变化，所以甲灯的实际功率是变化的，故A错误；
B、当乙灯接入110V电路中，由P=U2R可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的12，则实际功率就是额定功率的14，所以此时的实际功率为：P乙实=14P乙额=14×100W=25W，故B正确；
C、由W=Pt可知，消耗电能的多少与功率和时间两个物理量有关，两灯均正常发光时，灯泡的实际功率等于其额定功率，因此乙灯的实际功率大，相同时间内乙灯消耗的电能较多，故C正确；
D、由图可知，甲灯是220V、25W，乙灯是220V、100W，由P=U2R可知两灯泡的电阻大小分别为：
R甲=U2P甲=(220V)225W=1936Ω；
R乙=U2P乙=(220V)2100W=484Ω；
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，两灯串联在220V的电路中，串联电路中各处的电流都相等，根据P=I2R可知，甲灯的实际功率比乙灯大，因此甲灯比乙灯亮，故D正确。
故选：BCD。
(1)灯泡的额定功率是一定，实际功率随着实际电压的变化而变化；
(2)根据P=U2R可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，据此求出乙灯的实际功率；
(3)由W=Pt可知，消耗电能的多少与功率和时间两个物理量有关，据此分析；
(4)已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=U2R的变形公式R=U2P可求出两灯泡的电阻，再根据串联电路的电流规律和P=I2R分析两灯的实际功率大小，进一步分析两灯的亮暗关系。
此题考查了额定功率与实际功率、电功率公式的应用、电能公式的应用、串联电路的电流规律，关键是要知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
9.【答案】ABC
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=Ia(R1+R2)=0.3A×(R1+30Ω)，
当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，则电源的电压：
U=IbR1=0.5A×R1，
因电源的电压不变，
所以，0.2A×(R1+30Ω)=0.5A×R1，
解得：R1=20Ω，故A正确；
电源的电压U=IbR1=0.5A×20Ω=10V，故B正确；
(2)在加满油后，滑片位于b端，则1min内电阻R1产生的热量：
Q1=Ib2R1t=(0.5A)2×20Ω×60s=300J，故C正确；
当滑片位于a端时，电路中电流最小，电阻R1的功率最小，则
P1小=Ia2R1=(0.2A)2×20Ω=0.8W，故D错误。
故选：ABC。
由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
(2)在加满油后，滑片位于b端，根据Q=I2Rt求出1min内电阻R1产生的热量；当滑片位于a端时，电阻R1的功率最小，根据P=I2R求出其大小。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，分清加满油后滑片的位置和对应的电流是关键。
10.【答案】摩擦起电 吸引轻小物体
【解析】解：摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，因此原来不带电的两个物体摩擦会带电，它们所带的电量在数值上必然相等，摩擦过的物体能够吸引轻小物体。
故答案为：摩擦起电；吸引轻小物体。
两个物体互相摩擦时，因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同，所以其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子，摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象。
解决此类问题要结合摩擦起电的实质和带电物体的性质进行分析解答。
11.【答案】热值 机械能
【解析】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
火箭发动机是热机，工作时将内能转化成了机械能。
故答案为：热值；机械能。
热值是燃料的一种特性，热值越大，完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；
火箭发动机是热机，工作时将内能转化成了机械能。
本题考查学生对燃料热值的特性、能量转化的理解与应用，属于基础性题目。
12.【答案】不会 总功率过大
【解析】解：由图可知，甲、乙两图中的触电事故不会造成电路中的电流过大，因此，空气开关不会跳闸；
图丙中，当所有开关闭合后，用电器的总功率过大，从而使干路中电流过大，容易引起输电线因电流过大而燃烧起来。
故答案为：不会；总功率过大。
空气开关跳闸的原因是家庭电路中电流过大，造成电流过大的原因有两种，一是短路，二是用电器总功率过大。
本题主要考查了对家庭电路中空气开关的作用，电流过大的原因等的理解与应用，属基础题。
13.【答案】9026.5120
【解析】解：电能表读数时，最后一位是小数，单位为kW⋅h，所以电能表的读数为9026.5kW⋅h。
1200r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘转1200圈，电能表转盘转动24转消耗的电能为：W=24r1200r/(kW⋅h)=0.02kW⋅h，
则电视机的实际功率约为：
P=Wt=0.02kW⋅h1060h=0.12kW=120W。
故答案为：9026.5；120。
电能表读数时，最后一位是小数，单位为kW⋅h；1200r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1200r，由电能表的转动的转数求用电器消耗的电能，又知道通电时间，根据P=Wt可以求出用电器的电功率。
本题考查了电能表的参数的理解和电能与电功率的计算等知识，属于基础题，难度中等。
14.【答案】热 10
【解析】解：该养生杯是利用了电流的热效应工作的；
养生杯充电时电流为2000mA，电压为6V，充电0.5h，所储存的电能为：W=UIt=6V×2000×10−3A×0.5×3600s=21600J，
最多可正常工作的时间：t′=WP=21600J36W=600s=10min。
故答案为：热；10。
养生杯工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应；根据W=UIt计算养生杯充电时所储存的电能；根据t=WP计算它最多可正常工作的时间。
本题考查电流的热效应、电功公式、电功率公式的灵活运用。
15.【答案】12.542
【解析】解：小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律可得灯泡的电阻：RL=ULIL=Ω；
灯泡和定值电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，
由图可知通过定值电阻的电流为0.2A时，定值电阻两端的电压为1V，则电源电压U=2.5V+1V=3.5V，
通电1min，整个电路消耗的电能：
W=UIt=3.5V×0.2A×60s=42J。
故答案为：12.5；42。
(1)小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律计算灯泡的电阻；
(2)灯泡和定值电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，由图可知通过定值电阻的电流为0.2A时，定值电阻两端的电压为1V，可知电源电压，根据W=UIt可得通电1min，整个电路消耗的电能。
本题考查欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
16.【答案】解：智能锁支持密码与指纹两种开门认证方式，任何一种方式都能将门开启，所以密码开关和指纹开关并联，电动机在干路中，如下所示：
【解析】根据题意分析两个开关的连接方式、电动机的连接方式，然后画出电路图。
本题主要了考查了电路的设计；关键是知道串联电路和并联电路的特点及应用。
17.【答案】解：三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线；开关可以控制指示灯和三孔插座的通电，开关闭合时，若指示灯损坏，插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插座之间是并联的，开关接在指示灯、插座和火线之间控制火线使用更安全。如图所示：
【解析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。
本题主要考查了对常见播线板的连接情况的掌握，注意辨别它们的连接方式，并且能看懂和画出相应的连接图。
18.【答案】加热时间 相等 b 加热相同的时间，即吸收相同的热量，b升高的温度少，b的吸热能力强 水
【解析】解：(1)加热过程中，由转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的；
(2)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故烧杯中液体的种类不同，质量相等；
(3)根据图像甲可知，加热10秒，b升高的温度少，根据比较吸热能力的方法，b的吸热能力强，故b为水，图线b可以反映水的温度随时间的变化规律。
(4)水的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和升高的温度相同时，水吸热多，水适合作冷却剂。
故答案为：(1)加热时间；
(2)相等；
(3)b；加热相同的时间，即吸收相同的热量，b升高的温度少，b的吸热能力强；
(4)水。
(1)(2)(3)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；或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；
(4)水的比热容大，根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19.【答案】连接电路时，开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 不科学 只测出了一组实验数据就得出结论，具有偶然性 换用不同规格的灯泡测量多组数据
【解析】解：(1)当刚正确连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，说明连接电路时开关没有断开；电流表指针偏向零刻度线左方，说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)由表中实验数据可知，只进行了一次实验，只测出了一组实验数据，并且两支路的电流相同，并联电路两支路电压也相同，故使用的灯泡规格相同，所以实验结论不具有普遍性(或不科学)，因此为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据。
故答案为：(1)连接电路时，开关没有断开；电流表的正负接线柱接反了；(2)不科学；只测出了一组实验数据就得出结论，具有偶然性；换用不同规格的灯泡测量多组数据。
(1)为防止电路连接过程中出现短路，连接电路时开关应该断开；电流表的正确使用中，电流从正接线柱流入负接线柱流出，否则会反偏。
(2)研究并联电路的电流时为了得出的实验结论具有普遍性，应用规格不同的灯泡进行多次实验。
本题探究并联电路电流规律，考查实验注意事项、电流表的使用、归纳法的运用等知识，属于基础题。
20.【答案】向右逐渐偏转 没有断开开关 电阻断路 电压一定时，电流与电阻成反比 5：1 不可行 灯丝电阻随温度变化而变化
【解析】解：(1)接着闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电路中的电流会变大，即当观察到电流表指针向右逐渐偏转，此时串联电路连接正确；电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，电压表用3V量程，正接线柱选择“3“接线柱，如下图所示：
(2)为保护电路，在连接电路时，必须断开开关；上述实验中这位同学没有断开开关就更换电阻，是错误的；
(3)电流表的示数为零说明电路中有断路，电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻断路了；
(4)由图丙可知，U=IR=0.1A×25Ω=----=0.5A×5Ω=2.5V为一定值，可得出结论：当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；
(5)把5Ω和25Ω的电阻分别接入电路，因控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律U=IR，电流与电阻成反比，故电路的电流之比为：25Ω：5Ω=5：1；
由串联电压电压的规律，变阻器的电压也不变，根据P=UI，电压不变时，电功率与电流成正比，故P1：P5=5：1。
(6)由于灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为：(1)向右逐渐偏转；见解析图；(2)没有断开开关；(3)电阻断路；(4)电压一定时，电流与电阻成反比；(5)5：1；(6)不可行；灯丝电阻随温度变化而变化。
(1)变阻器接入电路前，变阻器的阻值为最大，移动滑动变阻器的滑片，电路中的电流会变大；电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出；
(2)为保护电路，在连接电路时，必须断开开关；
(3)电流表示数为零说明电路断路，再根据电压表的示数判断出电路故障；
(4)由图乙中U=IR=2.5V分析回答；
(5)因控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律知电流与电阻成反比，可知电路的电流之比；
由串联电路电压的规律，变阻器的电压不变，根据P=UI，电压不变时，功率与电流成正比，据此求出滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5之比
(6)知道灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变。
本题探究电流与电阻的关系，考查了数据分析、实验过程以及欧姆定律的应用等内容，难度适中。
21.【答案】左 B C 增大 0.5在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端；
(2)小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I′=ULRL=2.5V12Ω=524A，
当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=U滑I′=U−ULI′=6V−2.5V524A=16.8Ω>10Ω，故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω0.5A”的滑动变阻器，即选B；
(3)闭合开关S后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，因此接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，故选：C；
(4)由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会增大；
由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
(5)在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义。
故答案为：(1)左；(2)B；(3)C；(4)增大；0.5；(5)在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义。
(1)为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
(2)小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流；当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的电阻确定滑动变阻器规格；
(3)闭合开关S后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大；根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出灯泡额定功率；
(5)小灯泡在不同电压下的功率不同。
本题测量小灯泡的电功率实验，考查了注意事项、器材的选择、故障分析、影响电阻大小因素、功率的计算和数据处理等知识。
22.【答案】减小 增大 1.55×103 4.5将定值电阻R0换为阻值较小的电阻(或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻等)
【解析】解：[项目实施]
(1)①②由图甲可知，R、R0串联，由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，根据串联的电阻特点可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，R0是定值电阻，根据欧姆定律可知，R0两端的电压增大，即电压表示数增大；
(2)①由图乙可知，当检测板不受压力时，R的阻值：R=80Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω，
此时电路中的电流：I=UR总=7.5V100Ω=0.075A，
由I=UR可知R0两端的电压：U0=IR0=0.075A×20Ω=1.5V；
②根据电压表量程可知，R0两端的最大电压：U0大=3V，
电路中的最大电流：
I大=U0大R0=3V20Ω=0.15A，
由I=UR可知，电路中的最小总电阻：
R总小=UI大=Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值：R小=R总小−R0=50Ω−20Ω=30Ω，
由图乙可知，当R小=30Ω时，该装置所能测量的最大压力为5×103N；
[项目优化]
优化1、由图像可知，该装置所能测量的最大压力为 7×103N时，电阻：R=10Ω，定值电阻R0的阻值为20Ω，根据串联分压，UU0=RR0，当电压表示数U0=3V时，电阻R两端的电压 U0=1.5V，所以电源电压：U源=U+U0=4.5V；
优化2、压力越大，R的阻值越小，由于R0两端的最大电压一定，电源电压不变时，R两端的最小电压也不变，由串联电路的分压规律可知，要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为：可将定值电阻R0换为阻值较小的电阻或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻等。
故答案为：(1)①减小； ②增大；(2)①1.5； ②5×103；
项目优化：优化 1.4.5；
优化2.将定值电阻 R0换为阻值较小的电阻(或在定值电阻 R0两端并联一个阻值适当的电阻等)。
[项目实施]
(1)①②由图甲可知，R、R0串联，由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，根据欧姆定律可知R0两端的电压变化；
(2)①当检测板不受压力时，R的阻值为80Ω，根据串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出R0两端的电压；
②根据电压表量程可知R0两端的最大电压，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的最小阻值，由图乙可知该装置所能测量的最大压力；
[项目优化]：由图像可知，该装置所能测量的最大压力为 7×103N时的电阻，根据串联分压，UU0=RR0算出当电压表示数 U0=3V时，电阻R两端的电压，由串联电路电压的规律算出电源电压；
压力越大，R的阻值越小，R0两端的最大电压一定，由串联电路的分压规律可知增大该装置所能测量的最大压力的改进方法。
本题考查串联电路的特点以及欧姆定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
23.【答案】解：
(1)因为电热水器正常工作，
所以U=U额=220V，P=P额=4400W；
根据P=IU
可得电热水器正常工作时的电流：
I=PU=4400W220V=20A；
热水器电热丝的电阻：
R=UI=220V20A=11Ω；
(2)由ρ=mV得：水的质量：
m=ρ水V=1000kg/m3×100×10−3m3=100kg；
水吸收太阳的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(50℃−20℃)=1.26×107J；
(3)由题知，Q吸=Q放=Vq，所以需要天然气的体积：
V=Q放q=1.26×107J4.0×103J/m3=0.315m3；
(4)水从35℃加热到50℃吸收的热量：
Q吸′=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(50℃−35℃)=6.3×106J，
热水器正常工作4000s消耗的电能：W=Pt=2200W×4000s=8.8×106J；
热水器电能转化为内能的效率：
η=Q吸′W=6.3×106J8.8×106J≈71.6%。
答：(1)电热丝的电阻11Ω，电流20A；
(2)水温从 20℃加热到 50℃时吸收了 1.26×107J的热量；
(3)需要0.315m3的天然气；
(4)热水器的电能转化为内能的效率约为71.6%。
【解析】(1)由电热水器的铭牌信息可知额定电压及额定功率，则由功率公式可求得正常工作时的电流；再利用欧姆定律可求得电阻；
(2)已知水的体积和密度，根据公式m=ρV可求水的质量；再利用公式Q吸=cm(t−t0)可求水吸收的热量；
(3)由题知，Q吸=Q放=Vq，据此求需要天然气的体积；
(4)求出水从35℃加热到50℃吸收的热量，由W电=Pt计算出热水器消耗的电能，再由效率公式计算出热水器的电能转化为内能的效率。
本题为电功和热量的综合计算题，考查了电能的计算、热量的计算、电流和电阻的计算，知识面广，难度大，要求学生要掌握各方面的知识，才能解决综合性的问题。
24.【答案】解：(1)由图乙可知，当S置于3和4时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P=U2R可知，电路中的总功率最大，电热桌垫处于高温挡；
当S置于2和3 时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热桌垫处于低温挡；
则低温挡的功率：P低=U2R1=(12V)26Ω=24W；
(2)高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能：W=U2R1t+U2R2=(12V)26Ω×2×60s+(12V)24Ω×2×60s=7.2×103J；
(3)由η=Q吸W可知，电热桌垫吸收的热量：Q吸=ηW=80%×7.2×103J=5.76×103J，
由Q吸=cmΔt可知，电热桌垫的质量：m=Q吸cΔt=5.76×103J2×103J/(kg⋅℃)×20℃=0.144kg。
答：(1)当S置于3和4时，电热桌垫处于高温挡；当S置于2和3时，电热桌垫处于低温挡；低温挡的电功率为24W；
(2)高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能7.2×103J；
(3)电热桌垫的质量是0.144kg。
【解析】(1)由图乙可知，当S置于2和3 时，电路为R1的简单电路，当S置于3和4时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点和P=U2R可知电热桌垫高温挡和低温挡的电路连接；根据P=U2R可求出低温挡的电功率；
(2)根据W=U2R1t+U2R2t求出高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能；
(3)根据效率公式求出电热桌垫吸收的热量，根据Q吸=cmΔt求出电热桌垫的质量。
本题考查并联电路的特点、电功率公式、电功公式、效率公式以及吸热公式的应用，是一道电热综合题，有一定的难度。A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.28
0.28
0.56
**牌热水器
型号−18A
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱体积100L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统压强3.0MPa
额定功率2200W
1.孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示，寒冷的冬天小伟用热水为妈妈洗脚的过程中，下列说法正确的是( )
A. 水的温度降低，水的比热容也减少
B. 脚的温度升高，脚含有的热量增加
C. 热量由脚传递给了水
D. 通过热传递的方式增加了脚的内能
2.如图所示的四个情景，下列说法中正确的是( )
A. 甲图中蓝墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B. 乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物。说明分子间存在斥力
C. 丙图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小
D. 丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动，这是内燃机的压缩冲程
3.如图所示，以下为安全用电知识常见的例子，其中说法正确的是( )
A. 图甲使用测电笔时，不要用指尖抵住上端的金属帽
B. 图乙可以靠近高压带电体
C. 图丙绝缘皮破损的插头可以使用
D. 图丁洗衣机插头上标“E”的插脚与金属外壳相连，防止外壳带电使人触电
4.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图是它的原理图。电源电压恒定，R0是定值电阻，R是气敏电阻，它的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少，如果测试到酒精气体浓度增大，则下列说法正确的是( )
A. R的电阻增大B. 电压表示数变小
C. 电流表示数变大D. 电压表示数与电流表示数的比值变大
5.下列情况，属于防止电热产生危害的是( )
A. 用电熨斗熨衣服B. 家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
C. 电脑机箱里装有小风扇D. 冬天用电取暖器取暖
6.小阳闭合开关后，发现电灯不亮，他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有d点发光，那么可能发生的故障是( )
A. 电灯灯丝断了B. cd间某处断路C. ab之间某处断路D. 开关处短路
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
7.如图所示，在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，容器中密封等量的空气。通电后，观察U形管中液面高度的变化，则( )
A. 通过甲容器内导体的电流大于乙容器内导体的电流
B. 通电一段时间后，甲中的U形管液面高度差较大
C. 本实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D. 本实验探究的是电流产生的热量与电流的关系
8.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 甲灯的实际功率是一定的
B. 将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为25W
C. 两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多
D. 两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
9.如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“30Ω，1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.2A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A。下列说法正确的是( )
A. 电阻R1的阻值为20Ω
B. 电源电压为10V
C. 在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为300J
D. 电阻R1最小功率为5W
三、填空题：本大题共6小题，共12分。
10.周末，爱劳动的小红在打扫房间时，发现塑料扫把上粘了许多头发，如图所示。这是因为在扫地时塑料扫把与地板发生了______现象，而使扫把带了电荷，具有了______的性质。
11.如图所示，2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F”遥十七运载火箭，在酒泉发射升空。火箭采用液态氢为燃料是因为氢的______(填“比热容”或“热值”)大。火箭发动机工作时将内能转化成了______。
12.若发生甲、乙两图中的触电事故，空气开关______(选填“会”或“不会”)跳闸。如图丙所示，图丙中当所有开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，像这种产生电流过大的原因是______(选填“总功率过大”或“发生短路”)。
13.爱动脑的小娟同学在学习了有关电功率的知识后，想借助电能表估测一下家里电视机的电功率。如图所示，电能表的读数为______kW⋅h。她将家里的其他用电器全部关闭，只剩下电视机正常工作，10min内观察到电能表的铝盘转了24转，则电视机的功率为______ W。
14.如图所示是一款加热便携式充电养生杯，可以在旅行中给水加热。该养生杯是利用了电流的______效应工作的。它正常工作时的电流为10 A，额定功率为36W。给养生杯充电时电流为2000mA，电压为6V，充电半小时可充满电，所储存的电能最多可供它正常工作______min。
15.如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5V，开关闭合后，小灯泡恰好正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图象，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。当小灯泡正常发光时，通电1min，整个电路消耗的电能为______ J。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.如图甲所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种开门认证方式，任何一种方式都能将门开启。密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。请在如图乙所示的电路图的虚线框内补画出开关S1和S2，并将电路图补充完整。
17.如图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。开关可以控制指示灯和三孔插座的通电；开关闭合时，若指示灯损坏，插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式。
五、实验探究题：本大题共5小题，共30分。
18.在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示。
(1)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的；
(2)烧杯中液体的种类不同，质量______(选填“相等”或“可以不等”)；
(3)用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。根据图像甲可以判断：图线______(选填“a”或“b”)可以反映水的温度随时间的变化规律，分析的方法是：______。
(4)由甲图可知，______适合作冷却剂(选填“水”或“煤油”)。
19.小明探究“并联电路中电流的关系”，设计了如图所示电路。
(1)小明首先测量C点的电流，刚连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，电流表指针如图乙所示，其原因是：①______；②______。
(2)实验中，小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示：
根据表中数据，小明得出的实验结论是：并联电路中，各支路中的电流都相等，且干路电流等于各支路电流之和。你认为小明得出的结论科学吗？______。请你对上述实验的不足之处进行评价：______，并提出改进方法：______。
20.小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，接着闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电流表指针______，说明此时串联电路连接正确；再想用电压表的3 V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中(导线不能交叉)。
(2)在实验中，某同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的电阻，请你指出他在操作中的错误：______；
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0，电压表的示数为6V，则电路出现的故障可能是______。
(4)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：______。
(5)在实验过程中，当定值电阻的阻值为5Ω和25Ω时，滑动变阻器的电功率分别为P1和P2，则P1：P2=______。
(6)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为她的实验方案可行吗？______(选填“可行”或“不可行”)，你的理由是______。
21.在“测量小灯泡的电功率”实验中。电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V。小灯泡的电阻约为12Ω。
(1)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最______端(选填“左”或“右”)；
(2)能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用______；
A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，0.5A”的滑动变阻器
(3)闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是______(填序号)。
A.检查电路是否断路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示。分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会______(选填“增大”、“不变”或“减小”)；小灯泡的额定功率为______ W；
(5)小组还想继续测量此小灯泡的电功率，利用已有数据，同组小亮算出了灯泡在各电压下的平均功率。小亮这样处理数据是不正确的，理由是______。
22.某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，物理小组对此产生了浓厚的兴趣，于是开展了项目式学习，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容。
[项目分解](1)制作压力测量装置
(2)应用压力测量装置
[项目实施](1)制作压力测量装置：
经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为7.5V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0∼3V，轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。通过实践，根据部分测出的数据汇制了R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，请回答下列问题：
①由图像乙可知，可变电阻R的阻值随着压力的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②当检测板所受压力增大时，电压表的示数______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)应用压力测量装置：
①检测板不受压力时，电压表的示数为______ V。
②该装置所能测量的最大压力为______ N。
[项目优化]
优化1：该装置不能测出最大压力值7×103N，在保证电路各元件安全的情况下，通过调节电源电压可实现，则电源电压的最大值为______ V。
优化2：在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法______。
六、计算题：本大题共2小题，共16分。
23.某太阳能热水器公司研制出一种新的太阳能、电能两用热水器。天气晴朗时使用太阳能；在阳光不足时，用电热丝辅助加热。实物如图所示，热水器铭牌如表，求：
(1)电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流；
(2)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收的热量；
(3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少立方天然气？(天然气的热值为4.0×107J/m3)
(4)由于天气不好，太阳能热水器只将水加热到35℃，再用电热丝辅助加热，热水器正常工作4000s，才能将水加到50℃使用，求热水器的电能转化为内能的效率？(百分号前保留一位小数)
24.如图甲所示是爸爸为小明购买的电热垫，桌垫材质为亲肤硅胶。该电热桌垫电路图如图乙所示，由12V电源供电，电功率在安全用电规定的30W∼80W范围内，发热部分由两根电热丝组成，设计高温、低温两挡，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次使用时，将其调至高温模式，工作2min后，桌垫的温度升高了20℃(不考虑温度的变化对电阻的影响)。求：
(1)请你结合电路图对电热桌垫的两挡做出判断，并求出低温挡的功率；
(2)高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能；
(3)电热桌垫处于高温模式时的加热效率是80%，求电热桌垫的质量是多少千克。[硅胶板的比热容为2×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、洗脚过程中水的温度降低，其比热容大小不变，故A错误；
B、脚的温度高，但不能说所含的热量越多，因为热量是过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误；
C、泡在热水中的脚温度升高，内能增大，热量由水传递给了脚，故C错误；
D、热水泡脚，脚吸收热量、内能增大，是通过热传递的方式改变了脚的内能，故D正确。
故选：D。
(1)比热容是物质的一种特性，与物质的状态和种类有关，与质量、体积、温度无关；
(2)热量是热传递过程中转移的内能的多少，热量是过程量，不能用“含有”“具有”来修饰；
(3)发生热传递时，热量由高温物体传向低温物体，或由物体的高温部分传向低温部分；
(4)改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
本题考查了改变内能的方式、热传递的方向、对比热容和热量概念的理解，属于基础题目。
2.【答案】A
【解析】解：A、甲图中蓝墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子运动速度越快，故A正确；
B、乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故B错误；
C、图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能变大，故C错误；
D、图中进气门和排气门均关闭，火花塞点火和活塞向下移动，可以判断这个冲程是做功冲程，故D错误。
故选：A。
利用下列知识分析判断：
(1)物质是由分子组成的，分子永不停息做无规则运动，分子之间存在间隙，分子同时存在相互作用的引力和斥力；温度越高，分子运动越剧烈；
(2)对物体做功，物体的内能变大；
(3)四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
本题中的小实验都是课本中学习的基础内容，虽然综合性较强，但难度却不大。
3.【答案】D
【解析】解：A、测电笔由金属体笔尖、氖管、高阻值电阻、金属体笔尾等构成，在使用时金属体笔尖接触被测物体，手指指尖接触笔尾金属体。在这种情况下，若笔尖接触的是火线，则火线、笔尖、氖管、高阻值电阻、笔尾、人体、大地构成通路，氖管发光。因高阻值电阻的存在，通过人体的电流很小，不会发生触电事故，故A错误。
B、平常情况下，空气是不会导电的。但是人体在靠近高压带电体时，空气就可能被电流击穿成为导体，在带电体与人体之间形成电弧，使人发生电弧触电事故，故B错误。
C、导线的绝缘皮损坏后，将可能导致火线与零线直接接触，形成短路事故，使电路中电流过大，甚至引发火灾，故C错误。
D、有金属外壳的用电器要接地。其插头上的“E”插头与用电器金属外壳用导线相连。将插头正确插入插座后，就可以使用电器的金属外壳与大地相连，故D正确。
故选：D。
(1)测电笔中氖管只有在通路情况下才可以发光。
(2)靠近高压带电体时可能发生电弧触电。
(3)绝缘皮损坏后，可能导致火线与零线直接接触。
(4)插头上的“E”表示地线。
本题考查的是安全用电常识，属于基础题，难度较低，但是出现频率却不低。
4.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
由气敏电阻的阻值随着酒精气体的浓度增大而减少可知，当测试到酒精气体浓度越大时，气敏电阻R的电阻变小，故A错误；
根据串联电路的电阻特点可知电路的总电阻变小；由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故C正确；
由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；
由R=UI可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R0的阻值，由于R0是定值电阻，所以电压表示数与电流表示数的比值不变，故D错误。
故选：C。
由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据题意得出酒精气体浓度越大时气敏电阻的阻值的变化和电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值的变化。
本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是“气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小”这一条件的应用。
5.【答案】C
【解析】解：AD.用电熨斗熨衣服、用电取暖器取暖，属于应用电热的例子，故AD不符合题意；
B.家用电器长时间停止使用，隔一段时间应通电一次，是应用电热来给电器驱潮，故B不符合题意；
C.电脑主机内装有散热风扇是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，故C符合题意。
故选：C。
电流通过导体时，导体本身要发热，叫做电流的热效应，产生的电热有时是有害的，必须及时排出。
本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解，用电器工作时如果温度过高，会造成危害，要考虑如何散热。
6.【答案】B
【解析】解：A、电灯灯丝断了，c点应使试电笔亮，故A错误。
B、cd间某处断路，a、b、c三点试电笔不亮，d点试电笔亮，故B正确。
C、ab之间某处断路，b、c、d点应使试电笔亮，故C错误。
D、开关处短路，a、b、c、d四点试电笔都亮，故D错误。
故选：B。
测电笔是用来辨别火线和零线的：用手接触笔尾的金属体，笔尖接触火线，测电笔的氖管将发光；
试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有d点发光，d与火线是连通的，a、b、c与火线是断开的，据此判断。
本题考查了家庭电路故障的判断、测电笔的使用，反应同学学以致用的能力，在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。
7.【答案】ABD
【解析】解：装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，两容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过甲容器内导体的电流大于乙容器内导体的电流，探究的是电流产生的热量与电流的关系；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，通过一段时间后，甲容器中的电阻产生的热量多，根据转换法，甲中的U形管液面高度差较大，故ABD正确，C错误。
故选：ABD。
(1)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、并联电路电流的规律和Q=I2Rt分析；
(2)电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法。
本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
8.【答案】BCD
【解析】解：A、灯泡的额定功率是一定的，实际功率随着实际电压的变化而变化，所以甲灯的实际功率是变化的，故A错误；
B、当乙灯接入110V电路中，由P=U2R可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的12，则实际功率就是额定功率的14，所以此时的实际功率为：P乙实=14P乙额=14×100W=25W，故B正确；
C、由W=Pt可知，消耗电能的多少与功率和时间两个物理量有关，两灯均正常发光时，灯泡的实际功率等于其额定功率，因此乙灯的实际功率大，相同时间内乙灯消耗的电能较多，故C正确；
D、由图可知，甲灯是220V、25W，乙灯是220V、100W，由P=U2R可知两灯泡的电阻大小分别为：
R甲=U2P甲=(220V)225W=1936Ω；
R乙=U2P乙=(220V)2100W=484Ω；
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，两灯串联在220V的电路中，串联电路中各处的电流都相等，根据P=I2R可知，甲灯的实际功率比乙灯大，因此甲灯比乙灯亮，故D正确。
故选：BCD。
(1)灯泡的额定功率是一定，实际功率随着实际电压的变化而变化；
(2)根据P=U2R可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，据此求出乙灯的实际功率；
(3)由W=Pt可知，消耗电能的多少与功率和时间两个物理量有关，据此分析；
(4)已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=U2R的变形公式R=U2P可求出两灯泡的电阻，再根据串联电路的电流规律和P=I2R分析两灯的实际功率大小，进一步分析两灯的亮暗关系。
此题考查了额定功率与实际功率、电功率公式的应用、电能公式的应用、串联电路的电流规律，关键是要知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。
9.【答案】ABC
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U=Ia(R1+R2)=0.3A×(R1+30Ω)，
当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，则电源的电压：
U=IbR1=0.5A×R1，
因电源的电压不变，
所以，0.2A×(R1+30Ω)=0.5A×R1，
解得：R1=20Ω，故A正确；
电源的电压U=IbR1=0.5A×20Ω=10V，故B正确；
(2)在加满油后，滑片位于b端，则1min内电阻R1产生的热量：
Q1=Ib2R1t=(0.5A)2×20Ω×60s=300J，故C正确；
当滑片位于a端时，电路中电流最小，电阻R1的功率最小，则
P1小=Ia2R1=(0.2A)2×20Ω=0.8W，故D错误。
故选：ABC。
由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
(2)在加满油后，滑片位于b端，根据Q=I2Rt求出1min内电阻R1产生的热量；当滑片位于a端时，电阻R1的功率最小，根据P=I2R求出其大小。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，分清加满油后滑片的位置和对应的电流是关键。
10.【答案】摩擦起电 吸引轻小物体
【解析】解：摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，因此原来不带电的两个物体摩擦会带电，它们所带的电量在数值上必然相等，摩擦过的物体能够吸引轻小物体。
故答案为：摩擦起电；吸引轻小物体。
两个物体互相摩擦时，因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同，所以其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子，摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象。
解决此类问题要结合摩擦起电的实质和带电物体的性质进行分析解答。
11.【答案】热值 机械能
【解析】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
火箭发动机是热机，工作时将内能转化成了机械能。
故答案为：热值；机械能。
热值是燃料的一种特性，热值越大，完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；
火箭发动机是热机，工作时将内能转化成了机械能。
本题考查学生对燃料热值的特性、能量转化的理解与应用，属于基础性题目。
12.【答案】不会 总功率过大
【解析】解：由图可知，甲、乙两图中的触电事故不会造成电路中的电流过大，因此，空气开关不会跳闸；
图丙中，当所有开关闭合后，用电器的总功率过大，从而使干路中电流过大，容易引起输电线因电流过大而燃烧起来。
故答案为：不会；总功率过大。
空气开关跳闸的原因是家庭电路中电流过大，造成电流过大的原因有两种，一是短路，二是用电器总功率过大。
本题主要考查了对家庭电路中空气开关的作用，电流过大的原因等的理解与应用，属基础题。
13.【答案】9026.5120
【解析】解：电能表读数时，最后一位是小数，单位为kW⋅h，所以电能表的读数为9026.5kW⋅h。
1200r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表转盘转1200圈，电能表转盘转动24转消耗的电能为：W=24r1200r/(kW⋅h)=0.02kW⋅h，
则电视机的实际功率约为：
P=Wt=0.02kW⋅h1060h=0.12kW=120W。
故答案为：9026.5；120。
电能表读数时，最后一位是小数，单位为kW⋅h；1200r/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转1200r，由电能表的转动的转数求用电器消耗的电能，又知道通电时间，根据P=Wt可以求出用电器的电功率。
本题考查了电能表的参数的理解和电能与电功率的计算等知识，属于基础题，难度中等。
14.【答案】热 10
【解析】解：该养生杯是利用了电流的热效应工作的；
养生杯充电时电流为2000mA，电压为6V，充电0.5h，所储存的电能为：W=UIt=6V×2000×10−3A×0.5×3600s=21600J，
最多可正常工作的时间：t′=WP=21600J36W=600s=10min。
故答案为：热；10。
养生杯工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应；根据W=UIt计算养生杯充电时所储存的电能；根据t=WP计算它最多可正常工作的时间。
本题考查电流的热效应、电功公式、电功率公式的灵活运用。
15.【答案】12.542
【解析】解：小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律可得灯泡的电阻：RL=ULIL=Ω；
灯泡和定值电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，
由图可知通过定值电阻的电流为0.2A时，定值电阻两端的电压为1V，则电源电压U=2.5V+1V=3.5V，
通电1min，整个电路消耗的电能：
W=UIt=3.5V×0.2A×60s=42J。
故答案为：12.5；42。
(1)小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律计算灯泡的电阻；
(2)灯泡和定值电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，由图可知通过定值电阻的电流为0.2A时，定值电阻两端的电压为1V，可知电源电压，根据W=UIt可得通电1min，整个电路消耗的电能。
本题考查欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
16.【答案】解：智能锁支持密码与指纹两种开门认证方式，任何一种方式都能将门开启，所以密码开关和指纹开关并联，电动机在干路中，如下所示：
【解析】根据题意分析两个开关的连接方式、电动机的连接方式，然后画出电路图。
本题主要了考查了电路的设计；关键是知道串联电路和并联电路的特点及应用。
17.【答案】解：三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线；开关可以控制指示灯和三孔插座的通电，开关闭合时，若指示灯损坏，插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插座之间是并联的，开关接在指示灯、插座和火线之间控制火线使用更安全。如图所示：
【解析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。
本题主要考查了对常见播线板的连接情况的掌握，注意辨别它们的连接方式，并且能看懂和画出相应的连接图。
18.【答案】加热时间 相等 b 加热相同的时间，即吸收相同的热量，b升高的温度少，b的吸热能力强 水
【解析】解：(1)加热过程中，由转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的；
(2)根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故烧杯中液体的种类不同，质量相等；
(3)根据图像甲可知，加热10秒，b升高的温度少，根据比较吸热能力的方法，b的吸热能力强，故b为水，图线b可以反映水的温度随时间的变化规律。
(4)水的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和升高的温度相同时，水吸热多，水适合作冷却剂。
故答案为：(1)加热时间；
(2)相等；
(3)b；加热相同的时间，即吸收相同的热量，b升高的温度少，b的吸热能力强；
(4)水。
(1)(2)(3)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；或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；
(4)水的比热容大，根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19.【答案】连接电路时，开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 不科学 只测出了一组实验数据就得出结论，具有偶然性 换用不同规格的灯泡测量多组数据
【解析】解：(1)当刚正确连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，说明连接电路时开关没有断开；电流表指针偏向零刻度线左方，说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)由表中实验数据可知，只进行了一次实验，只测出了一组实验数据，并且两支路的电流相同，并联电路两支路电压也相同，故使用的灯泡规格相同，所以实验结论不具有普遍性(或不科学)，因此为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据。
故答案为：(1)连接电路时，开关没有断开；电流表的正负接线柱接反了；(2)不科学；只测出了一组实验数据就得出结论，具有偶然性；换用不同规格的灯泡测量多组数据。
(1)为防止电路连接过程中出现短路，连接电路时开关应该断开；电流表的正确使用中，电流从正接线柱流入负接线柱流出，否则会反偏。
(2)研究并联电路的电流时为了得出的实验结论具有普遍性，应用规格不同的灯泡进行多次实验。
本题探究并联电路电流规律，考查实验注意事项、电流表的使用、归纳法的运用等知识，属于基础题。
20.【答案】向右逐渐偏转 没有断开开关 电阻断路 电压一定时，电流与电阻成反比 5：1 不可行 灯丝电阻随温度变化而变化
【解析】解：(1)接着闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电路中的电流会变大，即当观察到电流表指针向右逐渐偏转，此时串联电路连接正确；电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，电压表用3V量程，正接线柱选择“3“接线柱，如下图所示：
(2)为保护电路，在连接电路时，必须断开开关；上述实验中这位同学没有断开开关就更换电阻，是错误的；
(3)电流表的示数为零说明电路中有断路，电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻断路了；
(4)由图丙可知，U=IR=0.1A×25Ω=----=0.5A×5Ω=2.5V为一定值，可得出结论：当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；
(5)把5Ω和25Ω的电阻分别接入电路，因控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律U=IR，电流与电阻成反比，故电路的电流之比为：25Ω：5Ω=5：1；
由串联电压电压的规律，变阻器的电压也不变，根据P=UI，电压不变时，电功率与电流成正比，故P1：P5=5：1。
(6)由于灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为：(1)向右逐渐偏转；见解析图；(2)没有断开开关；(3)电阻断路；(4)电压一定时，电流与电阻成反比；(5)5：1；(6)不可行；灯丝电阻随温度变化而变化。
(1)变阻器接入电路前，变阻器的阻值为最大，移动滑动变阻器的滑片，电路中的电流会变大；电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出；
(2)为保护电路，在连接电路时，必须断开开关；
(3)电流表示数为零说明电路断路，再根据电压表的示数判断出电路故障；
(4)由图乙中U=IR=2.5V分析回答；
(5)因控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律知电流与电阻成反比，可知电路的电流之比；
由串联电路电压的规律，变阻器的电压不变，根据P=UI，电压不变时，功率与电流成正比，据此求出滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5之比
(6)知道灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变。
本题探究电流与电阻的关系，考查了数据分析、实验过程以及欧姆定律的应用等内容，难度适中。
21.【答案】左 B C 增大 0.5在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端；
(2)小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I′=ULRL=2.5V12Ω=524A，
当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=U滑I′=U−ULI′=6V−2.5V524A=16.8Ω>10Ω，故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω0.5A”的滑动变阻器，即选B；
(3)闭合开关S后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，因此接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，故选：C；
(4)由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会增大；
由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
(5)在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义。
故答案为：(1)左；(2)B；(3)C；(4)增大；0.5；(5)在不同电压下小灯泡的实际功率不同，取平均值没有意义。
(1)为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
(2)小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流；当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的电阻确定滑动变阻器规格；
(3)闭合开关S后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大；根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出灯泡额定功率；
(5)小灯泡在不同电压下的功率不同。
本题测量小灯泡的电功率实验，考查了注意事项、器材的选择、故障分析、影响电阻大小因素、功率的计算和数据处理等知识。
22.【答案】减小 增大 1.55×103 4.5将定值电阻R0换为阻值较小的电阻(或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻等)
【解析】解：[项目实施]
(1)①②由图甲可知，R、R0串联，由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，根据串联的电阻特点可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，R0是定值电阻，根据欧姆定律可知，R0两端的电压增大，即电压表示数增大；
(2)①由图乙可知，当检测板不受压力时，R的阻值：R=80Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω，
此时电路中的电流：I=UR总=7.5V100Ω=0.075A，
由I=UR可知R0两端的电压：U0=IR0=0.075A×20Ω=1.5V；
②根据电压表量程可知，R0两端的最大电压：U0大=3V，
电路中的最大电流：
I大=U0大R0=3V20Ω=0.15A，
由I=UR可知，电路中的最小总电阻：
R总小=UI大=Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值：R小=R总小−R0=50Ω−20Ω=30Ω，
由图乙可知，当R小=30Ω时，该装置所能测量的最大压力为5×103N；
[项目优化]
优化1、由图像可知，该装置所能测量的最大压力为 7×103N时，电阻：R=10Ω，定值电阻R0的阻值为20Ω，根据串联分压，UU0=RR0，当电压表示数U0=3V时，电阻R两端的电压 U0=1.5V，所以电源电压：U源=U+U0=4.5V；
优化2、压力越大，R的阻值越小，由于R0两端的最大电压一定，电源电压不变时，R两端的最小电压也不变，由串联电路的分压规律可知，要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为：可将定值电阻R0换为阻值较小的电阻或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻等。
故答案为：(1)①减小； ②增大；(2)①1.5； ②5×103；
项目优化：优化 1.4.5；
优化2.将定值电阻 R0换为阻值较小的电阻(或在定值电阻 R0两端并联一个阻值适当的电阻等)。
[项目实施]
(1)①②由图甲可知，R、R0串联，由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，根据欧姆定律可知R0两端的电压变化；
(2)①当检测板不受压力时，R的阻值为80Ω，根据串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出R0两端的电压；
②根据电压表量程可知R0两端的最大电压，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的最小阻值，由图乙可知该装置所能测量的最大压力；
[项目优化]：由图像可知，该装置所能测量的最大压力为 7×103N时的电阻，根据串联分压，UU0=RR0算出当电压表示数 U0=3V时，电阻R两端的电压，由串联电路电压的规律算出电源电压；
压力越大，R的阻值越小，R0两端的最大电压一定，由串联电路的分压规律可知增大该装置所能测量的最大压力的改进方法。
本题考查串联电路的特点以及欧姆定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。
23.【答案】解：
(1)因为电热水器正常工作，
所以U=U额=220V，P=P额=4400W；
根据P=IU
可得电热水器正常工作时的电流：
I=PU=4400W220V=20A；
热水器电热丝的电阻：
R=UI=220V20A=11Ω；
(2)由ρ=mV得：水的质量：
m=ρ水V=1000kg/m3×100×10−3m3=100kg；
水吸收太阳的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(50℃−20℃)=1.26×107J；
(3)由题知，Q吸=Q放=Vq，所以需要天然气的体积：
V=Q放q=1.26×107J4.0×103J/m3=0.315m3；
(4)水从35℃加热到50℃吸收的热量：
Q吸′=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(50℃−35℃)=6.3×106J，
热水器正常工作4000s消耗的电能：W=Pt=2200W×4000s=8.8×106J；
热水器电能转化为内能的效率：
η=Q吸′W=6.3×106J8.8×106J≈71.6%。
答：(1)电热丝的电阻11Ω，电流20A；
(2)水温从 20℃加热到 50℃时吸收了 1.26×107J的热量；
(3)需要0.315m3的天然气；
(4)热水器的电能转化为内能的效率约为71.6%。
【解析】(1)由电热水器的铭牌信息可知额定电压及额定功率，则由功率公式可求得正常工作时的电流；再利用欧姆定律可求得电阻；
(2)已知水的体积和密度，根据公式m=ρV可求水的质量；再利用公式Q吸=cm(t−t0)可求水吸收的热量；
(3)由题知，Q吸=Q放=Vq，据此求需要天然气的体积；
(4)求出水从35℃加热到50℃吸收的热量，由W电=Pt计算出热水器消耗的电能，再由效率公式计算出热水器的电能转化为内能的效率。
本题为电功和热量的综合计算题，考查了电能的计算、热量的计算、电流和电阻的计算，知识面广，难度大，要求学生要掌握各方面的知识，才能解决综合性的问题。
24.【答案】解：(1)由图乙可知，当S置于3和4时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P=U2R可知，电路中的总功率最大，电热桌垫处于高温挡；
当S置于2和3 时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热桌垫处于低温挡；
则低温挡的功率：P低=U2R1=(12V)26Ω=24W；
(2)高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能：W=U2R1t+U2R2=(12V)26Ω×2×60s+(12V)24Ω×2×60s=7.2×103J；
(3)由η=Q吸W可知，电热桌垫吸收的热量：Q吸=ηW=80%×7.2×103J=5.76×103J，
由Q吸=cmΔt可知，电热桌垫的质量：m=Q吸cΔt=5.76×103J2×103J/(kg⋅℃)×20℃=0.144kg。
答：(1)当S置于3和4时，电热桌垫处于高温挡；当S置于2和3时，电热桌垫处于低温挡；低温挡的电功率为24W；
(2)高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能7.2×103J；
(3)电热桌垫的质量是0.144kg。
【解析】(1)由图乙可知，当S置于2和3 时，电路为R1的简单电路，当S置于3和4时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点和P=U2R可知电热桌垫高温挡和低温挡的电路连接；根据P=U2R可求出低温挡的电功率；
(2)根据W=U2R1t+U2R2t求出高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能；
(3)根据效率公式求出电热桌垫吸收的热量，根据Q吸=cmΔt求出电热桌垫的质量。
本题考查并联电路的特点、电功率公式、电功公式、效率公式以及吸热公式的应用，是一道电热综合题，有一定的难度。A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.28
0.28
0.56
**牌热水器
型号−18A
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱体积100L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统压强3.0MPa
额定功率2200W
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