2021-2022学年河南省驻马店市平舆县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2021-2022学年河南省驻马店市平舆县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了R2串联，甲等内容，欢迎下载使用。
电冰箱里的食物容易变干和相互“串味”，请你从物理角度分析，食物“串味”属于______ 现象，说明一切物质的分子都在______ ；水很难被压缩，说明分子间存在______ 。
食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这个过程中化学能转化为______能，因此人的体温能保持在37℃左右。一盒标有“能量328kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟______(填“内能”、“热量”或“热值”)相似。
请用学过的物理知识解释生活中的一些现象
(1)“破镜不能重圆”是因为______；
(2)用手不停地捋塑料细丝，细丝会越来越蓬松，产生这种现象的原因是______。
如图所示电路中，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2串联，甲、乙应该接入的是______、______。
指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理______ 极附近，地磁______ 极。
小红查询了燃气灶和电磁炉相关数据如表所示．若小明家每天做饭、烧水所需热量为8.1×106J，使用燃气灶，共需要______ m3天然气；若靠电磁炉提供，需用电______ kW⋅h.当小红把电磁炉的插头插进插座时，家里的自动空气开关“跳闸”了，原因可能是______ .
下列有关水的说法中正确的是( )
A. 水结冰后，水分子静止不动
B. 水难压缩是由于分子间存在斥力
C. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是由于水的比热容比干泥土的比热容小
D. 冷水一定比热水的内能小，因为冷水的温度较低
最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。在这段运动过程中，下列说法( )
①所消耗汽油的质量1.2kg
②汽油燃烧所放出的热量1.62×107J；
③汽车发动机的功率40500W
④汽车发动机的牵引力2020N
A. 只有①③正确B. 只有①②正确C. 只有②③正确D. 只有②④正确
在如图所示的电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2都能发光，则下列操作及其判断正确的是( )
A. 若将一根导线的两端分别接在b、g接线柱后，灯泡L2不亮
B. 若将电流表并联在接线柱c、d上，此时电流表测量流经灯泡L1的电流
C. 若将电压表并联在接线柱e、f上，断开开关，电压表的示数为零
D. 若将电压表并联在接线柱g、h上，此时电压表测量L1和L2两端的总电压
下列说法中正确的是( )
A. 使用测电笔时，人体一定要接触笔尾金属体
B. 根据R=UI可知，当电阻两端的电压为零时，电阻也为零
C. 电流做了多少做功，就有多少其他形式的能转化为电能
D. 家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触，其余用电器仍可正常工作
如图所示，下列说法正确的是( )
A. 如图验电器是利用异种电荷相互吸引的原理制成的
B. 如图为了安全用电，甲位置装电灯，乙位置装开关
C. 如图表示是通电导体在磁场中受力，是电动机的工作原理
D. 如图奥斯特实验证明了电流周围存在磁场，是电磁铁的工作原理
如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A. 地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
为方便黑夜开灯，家中可安装一种带有指示灯的开关，如图甲所示，这种开关是由一个指示灯和一个开关S构成。将该开关和照明灯连入电路，如图乙所示。当开关S断开时，照明灯不发光、指示灯发光；当开关S闭合时，电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光。对该电路的判断，正确的是( )
A. 图乙电路中的灯L1是照明灯B. 当开关S断开时，照明灯中没有电流通过
C. L1的电阻比L2大得多D. 照明灯的额定功率大于指示灯的额定功率
(双选)关于信息、材料和能源，以下说法正确的是( )
A. 我国的火星探测器“天问一号”，是利用电磁波与地面控制中心传输信号的
B. 芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是超导体
C. 永动机不可能制造成功，因为它违反能量守恒定律
D. 煤、石油、天然气等化石能源是可再生能源
小德想利用这些材料为收发室设计一个实物电路。要求：红灯亮时，电铃响，表示前门来人；绿灯亮时，电铃响，表示后门来人。连接完如图所示的电路时，他发现手中只剩两根导线，请你帮他补充完整。
将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况(三条即可)。
用一个热源对杯中质量为10g的物体加热，如图为物体的温度随时间变化的图像。整个过程中，物体每分钟从外界吸收400J热量。该物体从1min开始熔化，到9min全部熔化为液态。(不考虑物体对外散热，以及固体升华和液体蒸发的情况)。
(1)该物体是______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)下列哪个图像能反映物体在0∼15min的内能随时间的变化？______。
(3)若在第2min到7min这段时间内，在加热的同时用搅拌棒搅拌杯中物体，通过做功使物体增加了100J内能。则熔化所需时间将______(选填“增加”“减少”或“不变”)。(已知相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的)
(4)该物体在液态时的比热容为______J/(kg⋅℃)。
小明用图甲所示的电路测量灯泡的电功率。
(1)闭合开关前应将滑片P移到______端(选填“A”或“B”)，但细心的小明发现，闭合开关前电流表的指针指向了零刻度线左侧，原因是______，解决上述问题后，闭合开关时发现电压表示数接近3V，电流表示数为0，原因可能是小灯泡______(选填“断路”或“短路”)；
(2)检查更正后，调节滑片当电压表示数等于小灯泡的额定电压2.5V时，电流表如图乙所示为
A，则小灯泡的额定功率为______W；
(3)然后小明又分别调整电压表示数为2V和1.5V，得到了灯泡对应的电功率，最后将三次功率的平均值作为小灯泡的额定功率，你认为上述做法______(选填“正确”或“错误”)，原因是______。
拓展：若粗心的小雷将电压表与滑动变阻器并联，则只有电压表示数为______V时，才能得到灯泡的额定功率，并且小灯泡的______(选填“实际功率”或“额定功率”)越大，灯泡越亮。
纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R1串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
(1)图甲中应将b端与______ 端相连；
(2)当开关S闭合时，电磁铁上端为______ 极；
(3)若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为______ Ω；
(4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______ ℃；
(5)现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关，______ ；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，______ 完成电路调试。
空气炸锅可实现“无油烹饪，更加健康”的烹饪理念。它的主要电路由电风扇和电热丝组成。工作时，电热丝将空气加热，风扇让高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，使食物迅速变熟并达到煎炸的效果。某品牌空气炸锅有高低温两挡功率，其主要技术参数如表所示，简化电路图如图所示，把1.5kg的薯片放入炸锅，用高温挡工作10min，薯片由20℃升高到120℃。忽略薯片在加热过程中的质量变化，且薯片的比热容保持2.4×103J/(kg⋅℃)不变，求：
(1)薯片吸收的热量。
(2)通过电动机线圈的电流。
(3)炸薯片消耗的电能。
如图甲所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，变阻器R2上标有“10Ω0.4A”，油量表由量程是0∼0.6A的电流表改装而成，电源电压恒为6V。
(1)为使电路安全，定值电阻R1至少多大？
(2)若实际选用的定值电阻R1=20Ω，在保证电路安全的前提下，求R1消耗的最小功率是多少？
(3)若没有电流表，只有电压表，要求油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，且当油量为0时(此时变阻器的滑片正好在其中的一端)，电压表的示数也为0V，请按要求将乙图连接完整。
答案和解析
1.【答案】扩散 不停地做无规则运动 斥力
【解析】解：由于分子的无规则运动，不同的物质在互相接触时，有彼此进入对方的现象，这种现象叫做扩散，所以食物“串味”属于扩散现象；
水很难被压缩，是由于分子间斥力的存在。
故答案为：扩散；不停地做无规则运动；斥力。
一切物质的分子在不停地做无规则运动，不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象，分子间既有引力又有斥力。
此题考查学生对扩散现象和分子间的作用力的掌握，是一道基础题。
2.【答案】内 热值
【解析】解：(1)食物提供人体细胞组织所需的能量时发生的是化学变化，消耗了化学能，得到内能，使人体保持恒温。
(2)一盒标有“能量：328kJ/100mL”，表示完全吸收100mL该种牛奶可以获得328kJ的热量，所以其中“能量”的含义与热值相似。
故答案为：内；热值。
(1)判断能量转化问题时要抓住减少的能量和增多的能量，得出结论；
(2)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值。
本题考查了热值和能量转化知识的应用，正确理解热值的含义是解题的关键。
3.【答案】分子间距过大，分子间几乎没有作用力 同种电荷相互排斥
【解析】解：(1)镜子破了，镜片之间距离大于分子直径的10倍，分子间几乎没有作用力，所以破镜不能重圆。
(2)用手不停地捋塑料细丝，手和塑料细丝之间带异种电荷，而塑料细丝之间带相同的电荷，根据同种电荷相互排斥，塑料细丝会相互排斥变得更蓬松。
故答案为：(1)分子间距过大，分子间几乎没有作用力；(2)同种电荷相互排斥。
(1)分子间距大于分子直径10倍时，分子间几乎没有作用力了。
(2)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题通过生活现象考查了分子间的作用力、摩擦起电和电荷间的作用等，是比较简单的习题。
4.【答案】电压表 电压表
【解析】解：要使R1、R2串联，则电流从电源正极流出，依次经过R1、R2、开关回到电源负极，故甲、乙都为电压表。
故答案为：电压表；电压表。
根据电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，并结合串联电路的特点即可确定甲、乙的仪表种类和开关的状态。
题考查了串并联电路的特点和电流表、电压表的使用。电流表串联在电路中，电压表是与用电器并联使用。
5.【答案】南 北
【解析】解：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极，地理南极。
故答案为：南；北。
(1)地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；
(2)指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向。
本题考查了磁场和地磁场，磁场是一种真实存在的物质，对于磁场的认识，我们是通过它对其他物体的作用来认识的。
6.【答案】0.4；2.5；电路中发生短路故障或电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大
【解析】解：(1)由η1=QQ总得，
需要燃料完全燃烧释放出的热量：Q总=Qη1=8.1×106J25%=3.24×107J；
燃烧的天然气体积为：
V=Q总q1=3.24×107J8.1×107J/m3=0.4m3.
(2)若靠电磁炉提供，由η2=QW得，电磁炉需消耗的电能：
W=Qη2=8.1×106J90%=9×106J=9×1063.6×106kW⋅h=2.5kW⋅h；
(3)在家庭电路中，因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有：电路中发生短路故障或电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大．
故答案为：0.4；2.5；电路中发生短路故障或电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大．
(1)已知天然气的热效率和所需热量，计算出燃料完全燃烧需要的热量；根据热值计算公式计算出所需天然气．
(2)已知电磁炉的热效率和所需热量，计算出电磁炉应该放出的热量Q总2，得出电流消耗的电能；
(3)家庭电路电流过大的原因有：电路发生短路或用电器的总功率过大．
本题考查燃料的热值、能量的利用效率及家庭电路电流过大的原因，属于中等题．
7.【答案】B
【解析】解：A、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，水结冰后，分子仍是运动的，故A错误；
B、物质是由大量分子组成的，分子间存在间隙，当物体被挤压时，由于分子间存在斥力，阻止物体分子相互靠近，所以水很难压缩，故B正确；
C、沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是由于水的比热容比干泥土的比热容大，同样受热或冷却的情况下(吸收或放出相同热量)，水的温度变化较小，故C错误；
D、内能与物体的温度和质量有关，因此热水的内能不一定比冷水的内能多，故D错误。
故选：B。
(1)物体是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动；
(2)分子之间同时存在着斥力，故液体和固体很难被压缩；
(3)水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比干泥土小；
(4)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和；物体的内能与温度和质量有关，物体的温度越高、质量越大，内能越大。
本题综合考查了分子动理论的内容、比热容以及影响内能的因素，属于基础知识的考查范围，难度不大。
8.【答案】A
【解析】解：(1)消耗汽油的体积V=1.5L=1.5×10−3m3，则由ρ=mV得，
消耗汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10−3m3=1.2kg。
故①正确。
(2)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J。
故②错误。
(3)汽车行驶8km所用的时间
t=8km72km/h=19h=400s
由η=WQ放得，汽油机的有用功
W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J。
汽车发动机的功率
P=Wt=1.62×107J400s=40500W
故③正确。
(4)由W=Fs得汽车发动机的牵引力
F=Ws=1.62×107J8×103m=2025N。
综上所述只有①③正确。
故选：A。
(1)已知消耗汽油1.5L，则根据ρ=mV求出消耗汽油的质量；
(2)利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量；
(3)利用公式W=ηQ放可求出牵引力做的功；
知道前进的距离和速度可求出所用时间，利用公式P=Fs求出功率。
利用公式W=Fs求出汽车的牵引力。
本题考查的知识点较多，但总体难度不大。考查了学生密度公式、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
电流表与待测电路串联，电压表与待测电路并联；根据导线、电流表、电压表的接法分析各个选项。
本题考查了短路现象、电流表和电压表的使用，属于基础题。
【解答】
由图可知，该电路为串联电路。
A、若将一根导线的两端分别接在b、g接线柱后，灯泡L1被短路，不发光，只有L2发光，故A错误；
B、若将电流表并联在接线柱c、d上，灯泡L1被短路，不发光，只有L2发光，此时电流表测量流经灯泡L2的电流，故B错误；
C、若将电压表并联在接线柱e、f上，断开开关，电压表与两个灯泡串联接在电源的两极上，电压表测量的是电源的电压，有示数，故C错误；
D、若将电压表并联在接线柱g、h上，电压表与电源并联，测量的是电源电压，根据串联电路的电压关系可知，此时电压表也是测量L1和L2两端的总电压，故D正确。
故选：D。
10.【答案】A
【解析】解：A、使用测电笔时，应手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，观察氖管是否发光，故A正确；
B、电阻是导体本身的性质，它的大小与电压和电流无关，决定电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，故B错误；
C、电流做功是电能转化为其他形式的能，电流做了多少做功，就有多少电能转化为其他形式的能，故C错误；
D、家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触会发生短路，电路中电流过大，可能会发生火灾，其他用电器不能正常工作，故D错误。
故选：A。
测电笔是用来判断零线和火线的，使用测电笔时，手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，观察氖管是否发光；
电阻是表示导体对电流的阻碍作用，影响电阻的因素是：材料、长度、横截面积、温度，与电压无关；
电流做功是电能转化为其他形式能的过程；
火线和零线直接相接会发生短路，导致电路中电流过大。
本题考查了：测电笔的使用、影响电阻大小的因素、电能的转化、家庭电路中电流过大的原因。属于电路基础知识。
11.【答案】C
【解析】解：A、A图验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故A错误；
B、为了安全，开关应接在火线上，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C、C图有电源，研究的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的原理，故C正确；
D、D图没有电源，研究的是电磁感应现象，是发电机的原理，故D错误。
故选：C。
(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成；
(2)家庭电路中，为了安全，开关应接在火线上；
(3)电动机的原理：通电导体在磁场中受到力的作用；导体运动的方向与电流方向和磁场方向有关。
(4)闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在此过程中将机械能转化为电能，根据这个原理制成了发电机。
此题主要考查的是图象信息的识别能力和处理能力。
12.【答案】D
【解析】解：
A、在地球仪底端有一个磁铁，则地球仪周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想的曲线，故A错误；
B、磁铁周围的磁场分布是不均匀的，越靠近磁铁的磁极，磁场越强，即地球仪周围的磁场分布不是均匀的，故B错误；
C、地球仪周围的磁感线是从N极出来回到S极的，且磁场的分布是不均匀的，所以各点的磁场方向不一定相同，故C错误；
D、磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故D正确。
故选：D。
(1)磁场是真实存在的，而磁感线不是真实存在的；
(2)磁铁周围的磁场分布是不均匀的；
(3)磁体周围的磁场方向不一定相同；
(4)磁悬浮地球仪的工作原理是同名磁极相互排斥。
本题考查了磁体周围的磁场、磁极间的相互作用规律，属于基础题。
13.【答案】CD
【解析】
【分析】
本题考查电路的基本连接方式以及功率计算公式的应用，知道实际功率决定了灯泡的明暗。
A、当开关S闭合时，L1被短路，电路为L2的基本电路，据此分析L1的类别；
D、当开关S断开时，两灯泡串联接入电路；
C、当开关S断开时，L1和L2串联，根据P=I2R分析两灯泡电阻的大小；
D、灯泡的实际功率决定了灯泡的明暗，根据指示灯和灯泡正常发光的亮度进行比较即可。
【解答】
A、根据电路图可知，开关S闭合时，L1被短路，电路为L2的基本电路，并且照明灯正常发光、指示灯不发光，所以L1是指示灯；故A错误；
B、当开关S断开时，两灯泡串联接入电路，有电流通过照明灯；故B错误；
C、当开关S断开时，电路中的照明灯不发光，指示灯正常发光，说明指示灯的实际功率大，由P=I2R可知，指示灯L1的电阻大于照明灯泡L2的电阻；故C正确；
D、因为照明灯正常发光的亮度远远大于指示灯正常发光的亮度，因此照明灯的额定功率大于指示灯的额定功率；故D正确。
故选：CD。
14.【答案】AC
【解析】解：A、电磁波能在真空中传播，天问一号火星探测器通过电磁波传递信息，故A正确；
B、制造芯片的主要材料是半导体，故B错误；
C、永动机是不需要任何外界动力而持续对外做功的机器，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成，故C正确；
D、煤、石油、天然气等化石能源在地球的储量是有限的，属于不可再生能源，故D错误。
故选：AC。
(1)电磁波能在真空中传播；
(2)芯片是半导体做成的器件；
(3)能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的；
(4)在现阶段不可能再生能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源。
本题考查了学生对能源、半导体、电磁波、能量转化和守恒定律等相关知识的掌握情况，属于基础内容的考查，比较简单。
15.【答案】解：
经分析知，两个电灯为并联，前门的开关在红灯支路上，后门的控制开关在绿灯支路上，电铃串联在干路上。如图所示：
。
【解析】由题知，红灯亮、铃响，表示前门来人，绿灯亮、铃响，表示后门来人，说明两灯互不影响，即为并联关系，且前门的开关在红灯支路上，后门的控制开关在绿灯支路上；而无论前门还是后门来人，都会响铃，说明铃串联在干路中；
本题考查了设计电路的能力，关键是正确分析电路的连接方式以及开关的位置。
16.【答案】解：开关闭合时，根据电流的流向，利用安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，如图所示：

【解析】根据安培定则判定通电螺线管的极性；在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的。
本题考查了安培定则的应用、磁感线的方向，属于基础题。
17.【答案】晶体 B 减少 4×103
【解析】解：(1)由图知，该物质在熔化过程中，温度保持0℃不变，所以该物质为晶体；
(2)由题意可知：整个过程中，物体每分钟从外界吸收400J热量，所以内能随时间的推移，而不断上升，故应选择B图象；
(3)通过做功使物体的内能增加了，由于相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的，所以从外界吸收的热量可以减少；
(4)由图可知，处于液态时，温度从0℃上升到100℃时所花时间为10分钟，吸收热量Q吸=400J/min×10min=4000J，Δt=100℃，m=0.01kg；
物体在液态时的比热容：c=Q吸mΔt=4000J0.01kg×100℃=4×103J/(kg⋅℃)。
故答案为：(1)晶体；(2)B；(3)减少；(4)4×103。
(1)晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点；
(2)由题意可知，整个过程中，物体每分钟从外界吸收400J热量，所以内能随时间的推移，而不断上升；
(3)通过做功使物体的内能增加了，由于相同质量的同种物体熔化所需要的能量是相同的，所以从外界吸收的热量可以减少；
(4)根据图可求出物体在液态时吸收的热量和物体升高的温度，知道物体的质量，利用c=Q吸mΔt可以计算出物体的比热容。
本题考查晶体和非晶体的区别和比热容的计算，能从图中找到相关信息是解题的关键。
18.【答案】A 电流表没有调零 断路 0.8错误 灯泡在额定电压下的功率才等于额定功率，不能取平均值、另外还应测灯泡电压大于额定电压时的电功率 0.5实际功率
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关前应将滑片P移到最大值A端；
实验前，电流表的指针指在0刻度线的左侧，说明开始时电流表的指针没有在零刻度线处，需要调零；
小灯泡不亮，电流表示数为零，则是电路某处断路，电压表示数接近3V，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障原因可能是与电压表并联的小灯泡断路；
(2)电流表示数如图乙所示，电流表选0−0.6A量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，则灯泡的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
(3)灯泡的实际功率与实际电压有关，不同电压下的功率不同，灯在额定电压下的功率为额定功率，所以不能求不同电压下的平均功率；
另外小明的实验只研究了实际电压低于或等于额定电压的情况，没有研究实际电压略高于额定电压的情况。
拓展：由图知，电源由两节干电池组成，即电源电压为3V，若电压表与滑动变阻器并联，由串联电路的电压特点知，只有电压表示数为3V−2.5V=0.5V时，才能得到灯泡的额定功率，灯泡的亮度是由其实际功率决定的，并且小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
故答案为：
(1)A；电流表没有调零；断路；(2)0.8；(3)错误；灯泡在额定电压下的功率才等于额定功率，不能取平均值、另外还应测灯泡电压大于额定电压时的电功率；
0.5；实际功率。
(1)闭合开关前应将滑片P移到最大值处；实验前，需要调节电流表的指针指在0刻度线上；小灯泡不亮，电流表示数为零，则是电路某处断路，根据电压表示数接近3V分析判断；
(2)根据电流表量程确定分度值读数，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
(3)实际电功率受实际电压的影响，不同电压下的电功率不同；探究电功率与电压的关系时，分别使灯泡两端的电压高于、等于、低于额定电压；
拓展：根据电路特点分析，灯泡亮度由其实际功率决定。
本题测灯泡功率的实验，考查了实物图的连接、电路故障的判断、电功率计算、实验的操作等，考查知识点多，综合性较强。
19.【答案】(1)c；
(2)N；
(3)170；
(4)90；
(5)用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱
【解析】解：(1)由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。
(2)由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。
(3)若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R=UI=6V25×10−3A=240Ω，
由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为
RP=R−Rt=240Ω−70Ω=170Ω，
(4)当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值
Rt′=R−RP′=240Ω−200Ω=40Ω，
由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃。
(5)为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后过三个关键的调试步骤，
第一步：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。
故答案为：(1)c；(2)N；(3)170；(4)90；(5)用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱。
(1)由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，据此分析；
(2)由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，据此分析；
(3)若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律可得出滑动变阻器接入的电阻；
(4)当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，由串联电路的电阻规律可得出热敏电阻的阻值，由图乙可知此时对应的温度，进而得出此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度；
(5)运用等效替代的思路分析此问题。
为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后过三个关键的调试步骤，
第一步：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。
本题考查欧姆定律的应用和电磁继电器的有关知识，综合性强，难度较大。
20.【答案】解：(1)薯片吸收的热量；
Q吸=c薯片m(t−t0)=2.4×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(120℃−20℃)=3.6×105J；
(2)根据P=UI知通过电动机线圈的电流为：
I=P电动机U=110W220V=0.5A；
(3)根据P=U2R知在电源电压一定时电阻越小，功率越大，由图知当开关S断开时，电热丝R1和R2先串联再和电动机并联，电阻较大，功率较小，为低温挡，当开关S闭合时，电热丝R2与电动机并联，电阻较小，功率较大，为高温挡；
高温挡的功率为：
P高=P电动机+P2=P电动机+U2R2=110W+(220V)240Ω=1320W，
炸薯片高温挡工作10min消耗的电能为：
W=P高t′=1320W×10×60s=7.92×105J。
答：(1)薯片吸收的热量为3.6×105J；
(2)通过电动机线圈的电流为0.5A；
(3)炸薯片消耗的电能7.92×105J。
【解析】(1)根据Q吸=cm(t−t0)计算薯片吸收的热量；
(2)根据P=UI算出通过电动机线圈的电流；
(3)根据P=U2R知在电源电压一定时电阻越小，功率越大，由图知当开关S断开时，电热丝R1和R2先串联再和电动机并联，电阻较大，功率较小，为低温挡，当开关S闭合时，电热丝R2与电动机并联，电阻较小，功率较大，为高温挡；根据并联电路电功率的功率算出高温挡的功率，根据P=Wt算出消耗的电能。
本题考查了串并联电路的特点和电功率和热量公式的灵活运用，正确的判断电加热器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
21.【答案】解：(1)由滑动变阻器的铭牌可知：允许通过的最大电流为Imax=0.4A，
由I=UR可得，电阻R1的阻值：R1=UImax=6V0.4A=15Ω；
(2)当滑动变阻器阻值最大时，电路的电流最小，R1消耗的功率最小，
总电阻为：R=R1+R2=20Ω+10Ω=30Ω，
最小电流为：Imin=UR=6V30Ω=0.2A，
由P=UI=I2R得，R1消耗的最小功率为：
P1min=Imin2R1=(0.2A)2×20Ω=0.8W；
(3)由于用电流表做油量表时，油面上升时电流表的读数增大，所以用电压表代替电流表做油量表，
要求油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，即油面上升时电压表的读数增大，根据电压表与电阻需并联连接；
当油量为0时(此时变阻器的滑片正好应在上端)，此时滑片的上部分电压为0，因为电压表的示数也为0V，所以电压表应与滑片的上部分电阻并联，如图：
答：(1)为使电路安全，定值电阻R1至少为15Ω；
(2)R1消耗的最小功率0.8W；
(3)如上图所示。
【解析】(1)已知电源电压和变阻器的最大电流，根据公式R=UI可求定值电阻R1的阻值；
(2)若实际选用的定值电阻R1=20Ω，然后根据欧姆定律求出最小电流，利用P=I2R求出最小功率；
(3)用电压表代替电流表做油量表，当油面上升时电压表的读数增大，然后根据当油量为0时(此时变阻器的滑片正好在其中的一端)，电压表的示数也为0V，判断电压表应并联的部分电路。
本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用以及油量表的改装等问题，认真审题，充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可解题。
燃气灶
电磁炉
热效率
25%
热效率
90%
天燃气热值
8.1×107J/m3
额定功率
2000W
产品技术规格
频率
50Hz
额定电压
220V
风扇电动机功率
110W
加热电阻R1的阻值
48Ω
加热电阻R2的阻值
40Ω