河北省石家庄市长安区2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题（解析版）-A4

这是一份河北省石家庄市长安区2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题（解析版）-A4，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本大题共15个小题，共48分。1~12小题为单选题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分；13~15小题为多选题，每小题有两个或者两个以上选项符合题意，每小题4分，全选对的得4分，选对但不全的得3分，有错选或不选的不得分）
1. 下列估测最不符合实际情况的是（ ）
A. 家用空调的电流大约5A
B. 我国家庭电路电压为220V
C. 电冰箱一天耗电大约1kW·h
D. 家用热水器功率约为20W
【答案】D
【解析】
【详解】A．家用空调的电流较大，大约为5A，故A不符合题意；
B．我国家庭电路电压为220V，家用电器的额定电压为220V，故B不符合题意；
C．电冰箱功率较小，一天耗电大约1kW·h，故C不符合题意；
D．家用热水器功率约为2000W，故D符合题意。
故选D。
2. 时代的发展离不开物理巨人，下面说法不正确的是（ ）
A. 欧姆——发现——电阻是由电压和电流决定的
B. 焦耳——发现Q=I2Rt——小区线路升级，换更粗的导线来减少热损
C. 安培——右手螺旋定则——判断通电螺线管的磁场方向
D. 法拉第——发现了电磁感应原理——制成发电机
【答案】A
【解析】
【详解】A．导体的阻值是导体本身所具有的阻碍电流的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，电阻不随着电压和电流的改变而改变，故A错误，符合题意；
B．很多地区进行家庭供电线路改造，把电线换成更粗的，原因是在材料和长度一定的条件下，横截面积越大，电阻越小，实验粗的导线电阻更小，由Q=I2Rt知道，换更粗的导线来减少热损，故B正确，不符合题意；
C．利用右手螺旋定则（安培定则）可以判断磁场的方向：用右手握通电螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极；右手螺旋定则判断直线电流的磁场方向时，让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向，故C正确，不符合题意；
D．法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机，故D正确，不符合题意。
故选A。
3. 小明动手学物理，下列说法不正确的是（ ）
A. 迅速变化的电流能在周围产生电磁波
B. 将滑动变阻器的B与M，D与N相连，闭合开关滑片向左滑时，灯变更暗
C. A、B为长度一样的实心镍铬合金丝，B的横截面积比A的大，该装置也能探究导体电阻的大小与长度的关系
D. 发现L1比L2更亮，是因为电流先到达L1而后到达L2，通过L1的电流更大
【答案】D
【解析】
【详解】A．电流迅速变化时，能在收音机听到嗤嗤拉拉的声音，说明迅速变化的电流能在周围产生电磁波，故A正确，不符合题意；
B．将滑动变阻器的B与M，D与N相连，闭合开关滑片向左滑时，变阻器阻值变大，则电流变小，灯变暗，故B正确，不符合题意；
C．接入同一根电阻丝时，通过移动一端的导线夹可以改变连入电路的电阻丝的长度，从而探究导体电阻的大小与长度的关系，故C正确，不符合题意；
D．两灯串联，根据串联电流规律可知通过两灯的电流相等，故D错误，符合题意。
故选D。
4. 两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体。用相同的热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同
C. 加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 吸收相同的热量，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知，如果升高相同的温度，乙的加热时间更长，吸收热量更多，则甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故AB错误；
C．用相同的热源分别加热，则加热相同的时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故C错误；
D．由图可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多，故D正确。
故选D。
5. 下列选项中的电路图与实物连接图相对应的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据实物图画出电路图的方法：理清电流的路径，可从电源正极开始，沿着电流的方向逐个寻找，直到电源负极；所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。
【详解】从实物图中可以看出，两只灯泡并联，开关控制一只灯泡L1，故C正确，ABD错误。
故选C。
6. 关于导体与绝缘体，下列说法正确的是（ ）
A. 一般情况下，金属、大地、陶瓷是导体
B. 绝缘体不容易导电，是因为在绝缘体中没有电荷
C. 导体容易导电，是因为导体中有大量的自由电荷
D. 超导是指特定条件下电阻为0，若用该材料制成电热丝，其工作效率可达100%
【答案】C
【解析】
【详解】A．一般情况下，金属、大地是导体，而陶瓷是绝缘体，故A错误；
BC．导体和绝缘体的区别是内部是否有大量可自由移动的电荷，导体内部有大量可自由移动的电荷，而绝缘体内部可自由移动的电荷少，故B错误，C正确；
D．超导是指特定条件下电阻为0，根据焦耳定律可知，产生的电热为0J，因此不能用该材料制成电热丝，故D错误。
故选C。
7. 小雨同学把标有“5V 1A”的手机充电器接通电路的瞬间，发现空气开关断开了，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表直接测量的是家中正在使用用电器的总电功率
B. 插座之间彼此并联，开关与对应用电器串联
C. 这次的空气开关断开，很可能是总功率过大导致的
D. 家庭电路同时工作的用电器越多，总电阻越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．电能表直接测量的是家中用电器消耗的电能，故A错误；
B．插座之间彼此工作互不影响，所以插座之间彼此并联，开关控制所对应用电器，所以开关与对应用电器串联，故B正确；
C．空气开关断开是因为家庭电路中电流过大，电流过大的原因可能是总功率过大，或出现短路，“5V 1A”的手机充电器功率较小，所以这次的空气开关断开，很可能是出现短路，故C错误；
D．家庭电路中各用电器之间是并联的，家庭电路同时工作的用电器越多，相当于并联的电阻越多，根据并联电阻的规律可知，总电阻将变小，故D错误。
故选B。
8. 如图是探究电流通过导体时产热的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A. 可通过U形管中液面高度差来计算产热多少
B. 通过该装置所反应的实验现象得知，当电流和通电时间一定时，电阻越大，产热越多
C. 该实验装置不仅可以探究导体产热多少与电流的关系，还可以探究导体产热的多少与通电时间的关系
D. 若R3损坏而将其换成更大的电阻，依然可以完成实验且两个U形管差异更明显
【答案】C
【解析】
【详解】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，容器内气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，不能直接计算产生热量的多少，故A错误；
B．探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系，要控制电流和时间不变，改变电阻大小。虽然并联的电阻小于其中任一电阻，但该装置图中有一个5Ω的电阻在容器的外面，无法实现，故B错误；
C．探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系，要控制I与R相同，改变通电时间，两个容器中任一个都可做为研究对象，比较两管液面高度即可，故C正确；
D．为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，由并联电路电压的规律及欧姆定律可知，这样通过R3的电流更大，通过R2的电流更小，实验现象更明显，故D错误。
故选C。
9. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】由题可知，闭合，灯L发光，但电动机不工作，闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿灯L突然变亮，两表示数都变大，则该电路出现的故障可能是（ ）
A. 灯L短路B. 灯L断路C. 电阻R断路D. 电阻R短路
【答案】D
【解析】
【详解】A．如果灯L发生了短路，电压表示数变为零，A不符合题意；
B．如果灯L发生了断路，电流表示数变为零，B不符合题意；
C．如果电阻R断路，电流表示数变为零，C不符合题意；
D．如果电阻R短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大。D符合题意。
故选D。
11. 有A、B两个小灯泡，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”，经实验测得它们的I-U特性曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 由图可知，A灯两端电压越大，其阻值越小
B. 把它们并联在3V的电源下，A灯与B灯的电阻之比为7∶3
C. 把它们串联在4V的电源下，A灯比B灯更亮
D. 把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全，则两灯总电压为8V
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，A灯两端电压越大，其电流越大，但电流增速变缓，根据可知其阻值变大，故A错误；
B．将A、B两灯并联在3V的电源两端时，根据并联电压规律，A、B两灯电压均为3V，由图可知，此时A的电流为0.7A，B的电流为0.3A，A、B两灯电流之比为，根据可知此时电流与电阻成反比，所以A灯与B灯的电阻之比为3∶7，故B错误；
C．将A、B两灯串联时，电流相等，由图可知，B的电压始终大于A，根据可知B的实际功率始终大于A，所以B灯比A灯更亮，故C错误；
D．由图知道，A灯泡的额定电流为1.0A，B灯泡的额定电流为0.5A，因为两灯串联，所以把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全时，电路的电流为0.5A，由图可知，此时灯泡A、B两端的电压分别为2V、6V，则两灯总电压为
故D正确。
故选D。
12. 小雨同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“ 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列说法中不正确的是（ ）
A. 表中数据都可以在本次实验中测量出来
B. 序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶2
C. 序号“3”和序号“4”两次，电路总功率之比为3∶4
D. 仅用该同学的实验器材不能探究电压一定时，电流与电阻的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，序号“1”的实验中，定值电阻两端的电压为1.0V，则滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
而实验选用滑动变阻器的最大阻值为，所以序号“1”的实验数据不可以在本次实验中测量出来，故A错误，符合题意；
B．序号“4”的实验中，定值电阻两端的电压为4.0V，则滑动变阻器两端的电压为
定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电流相等，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为
故B正确，不符合题意；
C．序号“3”和序号“4”两次，电路总功率之比为
故C正确，不符合题意；
D．探究电压一定时，电流与电阻的关系，需要改变定值电阻的阻值，图中只有一个定值电阻，所以仅用该同学的实验器材不能探究电压一定时，电流与电阻的关系，故D正确，不符合题意。
故选A。
13. 物理与生活紧密相连，下列说法不正确的是（ ）
A. 在比较远的地方就能闻到炖牛肉，说明分子只在高温下运动
B. 在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀，是因为盐不会扩散
C. 炒菜时放盐，比腌制咸菜更快入味，说明温度越高分子运动越剧烈
D. 给未开封的牛奶水浴加热，牛奶温度升高，它的内能不一定增加
【答案】ABD
【解析】
【详解】AC．一切物质的分子都在不停的做无规则的运动，温度越高，分子运动越剧烈，故A错误，符合题意，C正确，不符合题意；
B．大量实验表明固体、液体和气体都可以发生扩散现象，食用盐可以扩散，故B错误，符合题意；
D．牛奶温度升高，分子热运动的动能增加，热运动的动能增加，内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故D错误，符合题意。
故选ABD。
14. 如图所示的是有关“电和磁”的实验，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图甲中导体AB只有水平方向运动时，电流表指针才会偏转
B. 图乙中电流方向和磁场方向同时改变时，导体ab的运动方向不变
C. 图丙中扬声器的工作原理与图甲的相同，都是将机械能转化为电能
D. 电铃的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，图甲中，磁感线的方向是竖直方向，导体AB斜着上下运动也会切割磁感线，也会产生感应电流，电流表指针也会偏转，故A错误，符合题意；
B．通电导体在磁场中所受力方向与磁场方向和电流方向有关，若只改变磁场方向和电流方向其中一个，导体受力方向改变，若磁场方向和电流方向均改变，则导体受力方向不变，所以图乙中电流方向和磁场方向同时改变时，导体ab的受力方向不变，运动方向不变，故B正确，不符合题意；
C．图丙中扬声器的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，将电能转化为机械能，图甲表示的是电磁感应现象，是将机械能转化为电能，故C错误，符合题意；
D．通电导体周围有磁场，电铃的工作原理是电流的磁效应，故D错误，符合题意。
故选ACD。
15. 如图所示，电源电压不变，R1和R3为定值电阻，R2为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合、S1和S2断开，滑片P向右滑动，电流表A1示数变小，电压表示数变小
B. 开关S、S1和S2闭合，三个电阻处于并联状态
C. 开关S和S2闭合、S1断开，滑片移到B端；再闭合S1，电压表和电流表A2示数的比值变大
D. 开关S闭合、S1和S2断开，滑片P移到A端；再闭合S2，电路的总功率变大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．开关S闭合、S1和S2断开时，、、串联，电压表V测两端的电压，电流表A1测电路中的电流。当滑片P向右滑动时，接入电路电阻变大，电路中的总电阻变大，根据，电路中的电流变小，即电流表A1示数变小；接入电路电阻变大，根据串联电路分压规律可知，两端电压变大，总电压不变，则、两端电压都变小，即电压表V的示数变小。故A正确；
B．开关S、S1和S2闭合，三个电阻处于并联状态，电流表测、、总电流，电流表测、总电流，故B正确；
C．开关S和S2闭合、S1断开，滑片移到B端时，、被短路，电路为的简单电路，电压表测电源的电压，电流表A2测通过的电流；再闭合S1时，、、并联，电流表A2测R1与R2支路的电流之和，电压表测电源的电压。因电源电压不变，所以，闭合S1前后，电压表的示数不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A2的示数变大，所以电压表V和电流表A2示数的比值变小。故C错误；
D．开关S闭合、S1和S2断开，滑片P移到A端，阻值为零，此时只有、串联；再闭合S2时，被短路，电路为的简单电路。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变小，由可知，电路的总功率变大。故D正确。
故选ABD。
二、填空题（本题共5小题，每空1分，共18分）
16. 装有橡胶车轮的小车在毛皮地毯上摩擦带了电，则橡胶车轮带__________电；带电的车轮容易吸附粉尘颗粒，是因为带电体具有__________的性质，该过程__________（选填“能”或“不能”）说明分子间存在引力；地毯中编有细小钢丝，属于静电的__________（选填“利用”或“防止”）。
【答案】 ①. 负 ②. 吸引轻小物体 ③. 不能 ④. 防止
【解析】
【详解】[1]因为用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以橡胶车轮和毛皮地毯摩擦，橡胶车轮带负电。
[2][3]橡胶车轮摩擦后带电，带电体有吸引轻小物体的性质，带电的车轮容易吸附粉尘颗粒，不能说明分子间存在引力。
[4]地毯中编织了一些细小的钢丝，把摩擦而产生的静电导走，属于防止静电危害。
17. 如题图所示，开关闭合，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2.4V，则灯L1两端的电压为______V，L1与L2的电阻之比为______，若把两灯并联起来同时接通电路，当L1耗电能6J时，L2耗电能为______J。
【答案】 ①. 2.4 ②. ③. 4
【解析】
【详解】[1][2]开关闭合，、串联，电压表测电源电压，电压表测电压，则灯L1两端的电压为2.4V，根据串联电压规律，电压为
串联电流相等，根据，电压与电阻成正比，则L1与L2的电阻之比为
[3]若把两灯并联起来同时接通电路，电压相等，根据，时间相同时，消耗电能与电阻成反比，L1与L2的电阻之比为，则消耗电能之比为，则当L1耗电能6J时，L2耗电能为
18. 河北的三种发电方式有张家口市张北县的风力发电，石家庄热电厂的火力发电，高新区的晶澳科技，太阳能发电。
（1）火力发电常使用煤作燃料，煤、石油等化石能源是__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）燃料燃烧是火力发电的重要阶段，该阶段能量转化情况为__________；
（3）太阳能电池板由于暴晒而温度升高，其内能通过__________的方式__________（选填“增加”或“减少”）。
【答案】（1）不可再生 （2）化学能转化为电能
（3） ①. 热传递 ②. 增加
【解析】
【小问1详解】
煤、石油等化石能源在短期内都不能得到补充，所以是不可再生能源。
【小问2详解】
火力发电过程中，消耗燃料燃烧的化学能，产生电能，将化学能转化为电能。
【小问3详解】
[1][2]太阳能电池板暴晒，它吸收低热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式增加内能。
19. 小超老师新买了一辆汽车，其中为汽车提供动力的是图__________（选填“甲”或“乙”）所示的冲程。汽车发动机常用水作冷却剂，原因是水的__________较大；当转速表显示3600r/min时，发动机每秒做功__________次；20g汽油完全燃烧放出的热量为__________J（汽油的热值为4.6×107J/kg）。
【答案】 ①. 甲 ②. 比热容 ③. 30 ④.
【解析】
【详解】[1]在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，图甲两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；图乙两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程。
[2]同质量的水，因为比热容大，升高相同温度所吸收的热量最多，故水经常用作制冷剂。
[3]发动机转动2转对外做功一次，故3600r/min，每分钟对外做功1800次，每秒做功30次。
[4]由热量计算公式有
20. 如图是自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起。已知电阻R0=10Ω，电阻R1最大阻值为20Ω，弹簧的电阻不计，电源电压U=12V，电压表的量程为0~15V。电路正确的连接是__________（“1和2”“2和3”“1和3”），①调零：在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R1最上端，此时电压表的示数为__________V；②标度：当将1千克的物体放在托盘中，滑片P刚好指在R1的中间位置，“1千克”应标在电压表__________V的位置上。
【答案】 ①. 2和3 ②. 0 ③. 6
【解析】
【详解】[1]要使电子秤能正常工作，应将滑动变阻器连入电路，从而改变电路中的电阻引起电压表的示数变化，故应将点“3”与点“2”连接。
[2]变阻器R1和电阻R0串联，电压表测量变阻器两端的电压，在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R1最上端，此时变阻器连入电路的电阻为零，电压表的示数为零。
[3]当将1kg的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R1的中间位置，连入电阻
电路中的电流
R1两端的电压
U1=IR1=0.6A×10Ω=6V
三、作图、实验探究（共4小题，第21题5分，第22题4分，第23题6分，第24题8分，共23分）
21. 作图题：
（1）请你根据图甲中所给信息，分别把“灯泡”、“开关”的符号填到空白处，并在a、b、c三根导线中找出地线并将其写在括号内；
（2）如图所示为一个通电螺线管，请根据其两端的极性，用箭头在A点标出电流的方向，在B点标出磁感线的方向。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1详解】
从安全用电的角度分析，三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，故可判断出三条线中，a是火线、b是零线、c是地线；对应灯泡和开关来说，开关要接在火线上。作图如下：
【小问2详解】
已知通电螺线管的左端为N极，根据安培定则可知，螺线管中的电流应由右侧流入，则图中A点的电流方向向上；在磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，所以B点磁感线的方向向右，如图所示：
22. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。
（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断__________；
（2）在选择导体AB的材料时，最好选择__________（选填“铜棒”或“铁棒”）；
（3）某小组对实验进行完善后，观察并记录数据，可知闭合电路的一部分导体在磁场中做__________运动时，电路中会产生感应电流；
（4）若将灵敏电流计换成__________，则可探究磁场对电流的作用。
【答案】（1）电流的大小和方向
（2）铜棒 （3）切割磁感线运动
（4）电源
【解析】
【小问1详解】
该实验中，当电路有电流时，灵敏电流计指针发生偏转，而当电路中电流方向不同时，指针的偏转方向则不同，当电路中电流大小不同时，指针偏转的角度则不同，所以，实验中灵敏电流计的作用是判断电路中是否有电流、判断产生感应电流的方向和大小。
【小问2详解】
在选择AB材料时要求是导体且不能被磁化，铁棒易被磁化，影响实验结果，最好选择铜棒。
【小问3详解】
通过分析实验数据可知，在电路闭合时，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针才偏转，说明此时电路中产生电流，由此可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。
【小问4详解】
若将灵敏电流计换成电源，则电路中会有电流，所以，可探究磁场对电流的作用。
23. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
（1）小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线________；
（2）闭合开关S，小明发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是__________；
（3）排除故障后，首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表，由此得出的实验结论是：__________。
（4）在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中：
①移动变阻器滑片时，眼睛应注视__________（填字母）；
A变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源，5、10、15、20的定值电阻各一个。实验中，滑动变阻器的作用__________。当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，应选用__________（填字母）规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A“20 1A” B.“100 0.1A” C.“50 1A”
【答案】（1） （2）定值电阻短路
（3）电阻一定时，通过的电流与电压成正比
（4） ①. B ②. 控制定值电阻两端电压不变 ③. C
【解析】
【小问1详解】
根据图乙的实物图连接可知，滑动变阻器被短路，电压表串联在电路中，则正确的连接如下图所示：
【小问2详解】
闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联的定值电阻短路。
【小问3详解】
由表格中的数据可知，每组对应的电流与电压的比值是一个定值，可得：电阻一定时，通过的电流与电压成正比。
【小问4详解】
①[1]在探究“通电导体的电流与导体电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压不变，所以移动滑片时，眼睛应注视电压表，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
②[2]每次实验中更换定值电阻后电压表示数会发生变化，所以实验中更换定值电阻后要调节滑动变阻器，控制定值电阻两端电压不变。
[3]由于电压恒为6V电源，当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，根据欧姆定律可知，电流表选择小量程接入电路，分度值为0.02A，图丙的示数为0.4A，则定值电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压为2V，则变阻器两端的电压保持为
定值电阻的阻值为20欧时，据串联电路的分压特点，则有
解得：变阻器需要接入电路的阻值最大R大=40Ω，当定值电阻的阻值为20欧时，电路中的最小电流为
滑动变阻器应选“50 1A”，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
24. 小红在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）请将图甲中的实验电路补充完整______（要求导线不得交叉）；
（2）连接正确电路后闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______；
A. 更换小灯泡
B. 检查开关是否闭合
C. 移动滑动变阻器滑片
D. 检查电压表是否断路
（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向______（选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为______W；
（4）由图丙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度变化的特点，这种现象在生活中也有体现。家里的白炽灯在______（选填“开灯瞬间”或“开灯一段时间后”）灯丝更容易烧断；
【拓展】
小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于U额且未知，电压表量程足够大，滑动变阻器R的最大阻值未知，定值电阻的阻值为R0），请将实验步骤与结论补充完整：
①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电压表示数为______；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1；
③闭合S、S1，断开S2，将滑片P移到最______端，读出电压表的示数为U2；
④小灯泡正常发光时的电阻RL=______（用U1、U2、U额、R0表示）。
【答案】（1） （2）C
（3） ①. A ②. 1.25
（4） ①. 开灯瞬间 ②. U额 ③. 左 ④.
【解析】
【小问1详解】
小灯泡额定电压为2.5V，则电压表应选用小量程与灯泡并联，作图如下：
【小问2详解】
连接正确电路后闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，可能是由于滑动变阻器的滑片位于阻值最大处使得电流过小从而灯泡的实际功率过小导致的，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光，故选C。
小问3详解】
[1]实验时，电压表的示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，小于灯泡的额定电压，所以为使小灯泡正常工作，应增大灯泡电压，则应减小变阻器电压，根据串联分压原理，应减小变阻器阻值，所以应将滑片向A端移动，直至电压表示数为2.5V。
[2]若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡额定功率为
【小问4详解】
[1]由图丙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度升高而变大。家里的白炽灯在开灯瞬间，由于温度较低，灯丝电阻较小，根据可知电流较大，灯丝更容易烧断。
[2][3][4]①闭合S、S2，断开S1，灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡电压，移动滑片P，使电压表示数为U额，则灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻电压，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1，则定值电阻电压为U1；
③闭合S、S1，断开S2，将滑片P移到最左端，定值电阻单独接入电路，电压表测定值电阻电压，读出电压表的示数为U2，则电源电压为U2；
④在②中，定值电阻电压为U1，则变阻器的电压为，根据串联分压原理则有
解得滑动变阻器阻值。在①中，滑动变阻器电压为，根据串联分压原理则有
解得小灯泡正常发光时的电阻为
四、计算题（25题5分，26题6分，共11分）
25. 小明家新安装了燃气热水器，在一次用水过程中，燃烧使用了0.05m3天然气，将10kg的水从22℃加热到62℃。已知c=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气热水器的加热效率。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
0.05m3天然气完全燃烧放出的热量为
则燃气热水器的加热效率为
26. 某电热水壶具有加热和保温的功能，其铭牌和工作电路如图所示，虚线框内的加热部位由定值电阻R0和R1（最大阻值为840的可变电阻）构成；可以将滑片滑在滑阻一端到另一端之间的任意位置，通过调节R1可改变电热水壶的功率，进而调控水的温度。
（1）R0的阻值为多少？
（2）在保温状态下，电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），当R1=510时，在温度为20℃的房间使用，该电热水壶将水温保持在多少？（该热水壶处于额定电压）
（3）将该电热水以最大功率的状态接入电路，关闭其他用电器，发现标有“3000imp/kW·h”的电能表在1分钟内，小灯闪烁50次，求实际电压为多少？
【答案】（1）；
（2）；
（3）
【解析】
【小问1详解】
由乙图可知，定值电阻R0和滑动变阻器R1串联，由知，当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中总电阻最小为R0时，电热水壶的功率最大为1210W，R0的阻值为
【小问2详解】
当R1=510时，由知，此时电热水壶的功率为
由知，在保温状态下，电热水壶每秒向外散失的热量Q为。由丙图可知，此时电热水壶表面温度与环境温度的温差为，室温为20℃，则电热水壶将水温保持在
【小问3详解】
标有“3000imp/kW·h”的电能表在1分钟内，小灯闪烁50次，则电流经过该电热水壶做的功为
由知，该电热水壶的实际功率为
该电热水以最大功率的状态接入电路时，滑动变阻器R1接入电路的阻值为0，电路的总电阻为R0，由知，实际电压为
A
B
C
D
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.21
0.30
0.40
0.48
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25