重庆市两江新区2020-2021学年九年级上学期期末物理试题

这是一份重庆市两江新区2020-2021学年九年级上学期期末物理试题，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算论述题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年重庆市两江新区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项正确，每小题3分，共24分。）
1．（3分）根据你对生活中物理量的认识，你认为最接近实际的是（　　）
A．教室的灯额定功率是400W
B．让人感到舒适的温度是23℃
C．对人体的安全电压不高于220V
D．教室内的空调正常工作电流约为2A
2．（3分）下列与物态变化有关的现象，说法正确的是（　　）
A．晶体凝固时向外界吸收热量
B．青草上形成的“露珠”是液化现象
C．衣柜里的樟脑丸逐渐消失是汽化现象
D．加在饮料中的冰块变小是升华现象
3．（3分）下列说法中正确的是（　　）
A．没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多
B．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
C．热传递中温度总是从热的物体传递给冷的物体
D．汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的温度低
4．（3分）我国电力供电系统全球领先，为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障。如果使用不当也会给我们带来危害。下列做法符合安全用电要求的是（　　）
A．手机充电器永久地插在插座上
B．断开电源后，再更换灯泡
C．使用测电笔时，手直接接触它的笔尖
D．三脚插头较长的那只脚无用，可以去掉
5．（3分）下列关于电学知识说法正确的是（　　）
A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，因为玻璃棒得到正电荷
B．用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
C．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
D．正常工作的电路中，在电源外部，电子从电源负极流向电源正极
6．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯熄灭，且只有一只电表的示数变大，下列判断正确的是（　　）

A．R短路，电压表示数变小 B．R断路，电流表示数变大
C．L断路，电压表示数变大 D．L短路，电压表示数变大
7．（3分）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　）

A．体重越大电流表示数越小
B．身高越高通过R0的电流越大
C．身高越高电压表示数越小
D．体重越大电路消耗总功率越大
8．（3分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像，下列说法中正确的是（　　）

A．当滑片向a点移动，电压表V2读数不变
B．小灯泡的额定功率为2W
C．整个电路的最小功率为0.9W
D．滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为1：5
二、填空题（本题共6个小题，9-13题每空1分，14题2分，共12分。）
9．（2分）德国物理学家　 　最先通过实验与理论发现通过导体的电流与其电压及电阻的关系即I＝U/R；为了纪念他，用他的名字作为　 　（填物理量名称）的单位。
10．（2分）如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间的连接方式是　 　联。工作时间长了，路由器外壳发烫，是由于电能转化成了　 　能。

11．（2分）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器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时，消耗汽油1.4kg。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，该汽车发动机做的有用功是 　 　J，若转化为有用功的热量全部被水吸收，可以使 　 　kg的水升高50℃。[已知汽油的热值是4.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]

12．（2分）定值电阻R1和R2上分别标有“20Ω 1A”和“30Ω 0.5A”的字样，现将它们串联起来接到某电源两端，为了不损坏电阻，该电源的电压不能超过 　 　V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下，电路的最大的电功率是 　 　W。
13．（2分）小明家的电能表月初示数如图甲所示，月末电能表示数如图乙所示，若一度电按0.5元的单价计算，那么小明本月将缴电费 　 　元；倘若丙电能表消耗的电能与甲电能表闪烁800次消耗的电能一样，则丙电能表将转动 　 　转。

14．（2分）用笔画线代替导线，将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则；熔断器控制插座；拉线开关控制电灯。

三、实验探究题（本题共4个小题，15题8分，16小题7分，17小题7分，共22分。）
15．（4分）小明同学用图甲的实验装置探究“某固体熔化时温度的变化规律”。
①加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，读数为 　 　℃；
②根据实验数据，小明绘出了熔化图像丙，由图像可知，此固体是 　 　（填“晶体”或“非晶体”），物体在熔化过程中内能 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”），BC段物体处于 　 　（选填“固态”、“液态”或“固液共存”）。

16．（4分）在做“观察水的沸腾”的实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。

①甲组同学每隔1分钟记录一次水的温度，直到水沸腾，并使水持续沸腾了数分钟，经观察，图C中 　 　（选填“①”或“②”）是水沸腾前的情况。
②实验数据如表所示。分析表中的数据可知，甲组同学选择的是 　 　（“A”或“B”）套装。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
51
65
78
90
100
102
102
102
102
102
③根据实验过程，并结合实验数据，甲组同学得出了水沸腾时的特点：　 　。
④实验过程中小明不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气，感觉很烫。为了证明水蒸气液化放热，他进行了以下操作，如图D。在两个相同试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水，然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的水中，水蒸气在甲中几乎全部液化，待甲中的水面上升一段高度后，停止通入水蒸气，测出此时甲中水的温度为t，接下来能验证水蒸气液化放热的操作是 　 　。（选填“a”“b”“c”“d”）（烧瓶内水的温度高于100℃）
a.测出乙中的水温并与t比较
b.测出烧瓶中的水温并与t比较
c.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较
d.将另一烧杯中100℃的水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出水温并与t比较
17．（7分）小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变阻器规格为 　 　（选填“R1”或“R2”）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 　 　（选填“能”或“不能”）确定电路一定存在故障。
（3）如果电流表有示数，电压表没有示数，则故障原因可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。
（4）确定电路正确后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（5）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法 　 　（选填“合理”或“不合理”），理由是 　 　。
（6）测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏 　 　（选填“大”或“小”）。

18．（7分）在“探究通过导体的电流与电压和电阻关系”的实验中，有如下器材：电压表，电流表，滑动变阻器（规格：50Ω 1A）、开关、两节新干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。

（1）请按图甲电路将图乙实物连接完整。（要求滑片P向左滑时电流表示数变小）
（2）电路连接好后，闭合开关，小明同学发现他们组的电流表有示数，电压表没有示数，原因可能是定值电阻R 　 　（选填“开路”或“短路”）。
（3）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，得到表中的数据（见表），经过分析，他们可能将电路连接成了图丙中的 　 　图电路。
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
（4）根据所提供的器材，在探究通过导体的电流与电阻关系的实验中，所有的定值电阻接入时都能调到相同的电压值，则设定的电压值不得低于 　 　V。
（5）小宇一组用的电源不是干电池，电源电压未知但保持不变。他们在探究通过导体的电流与电阻关系的实验中，通过实验得到了如下表的数据，其中第 　 　组数据有误。小宇想起他们更换电阻后忘记调节滑动变阻器的滑片使电压保持不变了，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　 　Ω，他们所用的电源电压为 　 　V。
实验组数
①
②
③
④
⑤
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.30
0.13
0.10
0.08
四、计算论述题（本题共3个小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能得分。）
19．（6分）如图所示的电路中，定值电阻R1＝40Ω，R2＝20Ω，电压表示数为10V．求：
（1）通过R2的电流；
（2）通电300s，电流通过R1所做的功。

20．（8分）随着经济的不断发展，直饮水机作为解决水质污染问题的有效办法得到推广。直饮机具有直饮、安全、易清洁、健康、快捷、供水能力强等特点。它可以提供≥95℃的开水和30～45℃的温开水，不需冷却，直接喝到“凉白开”，而且具有水不开，则无水流出，避免引用生水的功能。科技小组利用学校选修课时间查阅了修德楼直饮水机的相关资料，得到如图的电路图和说明书。电路主要为保温元件R和电热管构成，A为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），请你通过分析来进行以下计算：
型号
V﹣Clean
电源
AD220V 50HZ
加热功率
4000W
保温功率
400W
水容量
5L
（1）黄灯亮时直饮水机处于　 　（选填“保温状态”、“加热状态”）。
（2）直饮水机放出的热量80%被这些水吸收，烧开一箱20℃的水（标准大气压），直饮水机应正常工作多长时间？
（3）保温元件R工作时电阻是多大？（注：指示灯消耗的功率可以忽略，保温功率是指整个电路消耗的功率）

21．（8分）如图所示，电源电压不变，电流表的最大量程为0～3A，灯泡L标有“6V 3W”（不考虑灯丝电阻受温度的影响），当开关S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数又变化了1.5A。试求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）通过改变开关及变阻器滑片，使电路获得最小功率及最大功率，则最小功率与最大功率之比。


2020-2021学年重庆市两江新区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项正确，每小题3分，共24分。）
1．【解答】解：A、教室的灯的额定功率是40W左右，故A错误；
B、让人感觉比较舒服的温度是20℃左右，故B正确；
C、对人体安全电压不超过36V，故C错误；
D、教室内的空调正常工作电流约为5A，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：A、晶体凝固时向外放出热量，故A错误；
B、青草上形成的“露珠”是水蒸气遇冷液化形成的，故B正确；
C、衣柜里的樟脑丸逐渐消失是升华现象，故C错误；
D、加在饮料中的冰块越来越小是熔化现象，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：A、若没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，故该选项正确；
B、热量是一个过程量，所以不能说物体中含有多少热量，故该选项错误；
C、热传递中传递的是热量，不是温度，故该选项错误；
D、汽车发动机工作时产生大量的热，这些热如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点（相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多）把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高。故该选项错误。
故选：A。
4．【解答】解：A、充电器长时间插在电源插孔上会发热，引起线路安全事故，故A不符合安全用电要求；
B、更换灯泡时，要先切断电源，然后再换新灯泡，否则容易发生触电事故，故B符合安全用电要求；
C、使用测电笔时，手必须接触测电笔尾部的金属体，不能接触笔尖的金属体，故C不符合安全用电要求；
D、三脚插头较长的那只脚接的是地线，去掉后，金属外壳漏电就会有触电的危险，故D不符合安全用电要求。
故选：B。
5．【解答】解：A、丝绸对电子的吸引力大于玻璃，玻璃棒失去电子带正电，故A错误；
B、用电器的作用是消耗电能，将电能转化成其他形式的能，故B错误；
C、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，用不到异种电荷相互吸引，故C错误；
D、正常工作的电路中，有电流通过时，转移的是电荷，在电源外部，电子从电源负极流向电源正极，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、若R短路，为灯泡的基本电路，电压表测量电源电压，即电压表示数变大，故A错误；
B、若R断路，则电路中的电流为零，电压表只与电源的正极相连，故两表示数均为零，即指针不偏转，故B错误；
C、若L断路，则电路中的电流为零，电压表与R串联，因为电压表正负接线柱与电源正负极相连，因此电压表示数等于电源电压，故其示数增大，故C正确；
D、若L短路，为电阻的基本电路，电压表被短路，因此电压表示数为0，电流表示数变大，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流，
A、当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知，R的阻值越大，由I＝可知，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，故A正确；
B、因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，所以，由I＝可知，通过R0的电流不变，故B错误；
C、当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，由U＝IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C错误；
D、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，体重越大时电路的总电流越小，由P＝UI可知，电路消耗总功率越小，故D错误。
故选：A。
8．【解答】解：由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片从最右端向左滑动到a点时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，由U＝IR知灯泡两端的电压变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端电压变小，所以电压表V2读数变小，故A错误；
（2）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I＝0.3A，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，即：UL＝UR，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得电源的电压：
U＝UL+UR＝2UR＝2IR＝2×0.3A×10Ω＝6V；
此时电路的总功率最小，则：
P小＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故C错误；
（3）当滑片从最右端向左滑动到a点时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，
由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，所以图乙中电压随电流的增大而减小的图象是电压表V1与电流表A的关系图象，电压随电流的增大而增大的图象是电压表V2与电流表A的关系图象；
当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，
由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I′＝0.4A，变阻器两端的电压UR′＝1V，
此时小灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣UR′＝6V﹣1V＝5V，
小灯泡的额定功率：
PL＝UL′I′＝5V×0.4A＝2W，故B正确；
滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比：
PL：PR＝UL′I′：UR′I′＝UL′：UR′＝5V：1V＝5：1，故D错误。
故选：B。
二、填空题（本题共6个小题，9-13题每空1分，14题2分，共12分。）
9．【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律；为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位。
故答案为：欧姆；电阻。
10．【解答】解：
路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，并且各电脑之间互不影响，因此各接口之间为并联连接；
工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了内能。
故答案为：并；内。
11．【解答】解：已知消耗汽油的质量m＝1.4kg，
则汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×1.4kg＝6.3×107J，
由η＝可知汽车发动机做的有用功为：W＝Q放η＝6.3×107J×30%＝1.89×107J；
由题可知水吸收的热量为：Q吸＝W＝1.89×107J，
由Q吸＝cmΔt可知可加热水的质量为：m′＝＝＝90kg。
故答案为：1.89×107；90。
12．【解答】解：（1）I1＝1A，I2＝0.5A，
因为I1＞I2，所以串联电路中允许通过的最大电流为I＝I2＝0.5A；
因此串联电路两端的最大电压为：
U大＝I（R1+R2）＝0.5A×（20Ω+30Ω）＝25V；
（2）根据I＝得两电阻两端允许的最大电压分别为：
U1＝I1R1＝1A×20Ω＝20V，U2＝I2R2＝0.5A×30Ω＝15V，
因为U1＞U2，所以并联电路两端允许的最大电压为U＝U2＝15V；
通过定值电阻R1的电流为：
I′1＝＝＝0.75A，
故并联电路中干路上允许的最大电流为：
I′＝I′1+I2＝0.75A+0.5A＝1.25A，
电路的最大的电功率为：
P＝U′I′＝15V×1.25A＝18.75W。
故答案为：25；18.75。
13．【解答】解：（1）该月月初的电能表示数W1＝5546.7kW•h，月末的电能表示数W2＝5637.7kW•h，
该用户本月内消耗的电能：W本月＝W2﹣W1＝5637.7kW•h﹣5546.7kW•h＝91kW•h，
本月应缴纳的电费是：91kW•h×0.5元/kW•h＝45.5元；
（2）甲电能表闪烁800次消耗的电能为W＝＝0.5kW•h；
因为丙电能表和甲电能表消耗的电能一样多，
所以丙电能表转的圈数为：n＝0.5kW•h×3000revs/（kW•h）＝1500转。
故答案为：45.5；1500。
14．【解答】解：（1）灯泡接法：开关接在灯和火线之间，零线直接与灯泡的螺旋套相连：
（2）安装三孔插座的原则，左孔接零线，中间插孔与地线相连，右孔接火线，保险丝要接在火线上；
如下图所示：

三、实验探究题（本题共4个小题，15题8分，16小题7分，17小题7分，共22分。）
15．【解答】解：①由图乙可知，该温度计的分度值为1℃，液柱的上表面对应在刻度“30”上第6小格处，则此时温度计的示数为36℃。
②由图丙可知，该物质属于晶体，BC段物质处于熔化过程，为固液共存态。在熔化过程中，物质持续吸热，虽然温度不变（分子动能不变），但是分子势能在增大，故物质的内能会增大。
故答案为：①36。②晶体；增大；固液共存态。
16．【解答】解：①、水沸腾前的现象：产生少量的气泡，上升时体积变小；沸腾时的现象是：产生大量的气泡，上升变大，到达水面破裂，把里面的水.蒸气散发到空气中。根据水沸腾前和沸腾时的现象特征来判断，②是沸腾前的图，①是沸腾时的图；
②、图甲装置烧杯上没有盖，乙装置上烧杯有盖，烧杯上加盖，可以增大水上方的压强，使水的沸点升高，由表格数据知，水的沸点为102℃，所以该组同学使用乙装置；
③、根据实验过程，并结合实验数据，可以得出水沸腾时的特点是吸收热量，温度不变；
④a、甲中除了水蒸气液化放出的热量还有水蒸气本身的温度，故a错误；
b、烧瓶中的温度就是水沸腾时的温度，保持不变，没有可比性，故b错误；
c、将烧瓶内开水倒入乙中，操作难度较大，且耗费时间较多，温度变化较大，会带来较大的误差；
d、将另一烧杯中100℃的水倒入乙中直至与甲中水面相平，这样甲、乙之间的唯一变量就是水蒸气液化放出的热量，故d正确。
故答案为：①2；②B；③吸收热量，温度不变；④d。
17．【解答】【解答】解：（1）小灯泡的额定电压约为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯泡的额定电流约为I＝＝＝0.25A；灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻约为：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故选R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）在闭合开关前要把滑动变阻器的阻值调到最大，灯泡不亮首先要检查是不是滑动变阻器的阻值调的太大，导致电流过小，从而灯泡不亮，所以此时小华不能确定电路一定存在故障；
（3）电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，可能是小灯泡短路或者电压表短路；
（4）由乙图可知，当小灯泡两端电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）探究导体中电流和导体两端电压的关系时，要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。
（6）图丙中，电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，故该实验所测小灯泡电功率偏大。
故答案为：（1）R2；（2）不能；（3）短路；（4）0.625；（5）不合理；灯丝的电阻随温度的变化而变化；（6）大。
18．【解答】解：（1）滑片P向左滑时电流变小，则滑动变阻器接入电路中的电阻变大，确定滑动变阻器右下接线柱连入电路，如图所示：
（2）在连接电路时，要把开关断开，滑动变阻器滑片移到最大阻值处。经分析，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻R短路。
（3）根据表格数据可知，电路中的电流越来越大，说明接入电路中的电阻越来越小，电压表和电流表的读数的比值越来越小且最小值为0，说明电压表测的是滑动变阻器的电压，四个图中只有C选项符合题意，故选C；
（4）由串联电路电压的规律及分压原理有：＝；方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，即：，解得：UV＝1V，所以调节后的电压值应该不低于1V；
（5）根据实验数据可知，根据U＝IR，可知①③④⑤这四组数据得出的电压是2V或者在2V左右，只有第②组数据得出的电压为3V，故这组数据错误；且此时电压表示数大于设定值，说明更换后没有把滑动变阻器调大，因而说明原来接入的电阻比第②次的电阻小，说明变阻器的电阻与第①次相同；
对于第①组数据有电源电压：U＝I1（R1+R滑）
又有滑动变阻器的阻值不变，所以对于第②组数据有电源电压：U＝I2（R2+R滑）
代入数据解得：U＝6V；R滑＝10Ω。
故答案为：（1）；（2）断开；短路；（3）C；（4）1；（5）②；10；6。
四、计算论述题（本题共3个小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分。解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能得分。）
19．【解答】解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。
根据欧姆定律可得，通过R2的电流：
I2＝＝＝0.5A；
（2）串联电路中各处的电流相等，则通过R1的电流I1＝I2＝0.5A，
通电300s，电流通过R1所做的功：
W1＝I12R1t＝（0.5A）2×40Ω×300s＝3000J。
答：（1）通过R2的电流为0.5A；
（2）通电300s，电流通过R1所做的功为3000J。
20．【解答】解：（1）因指示灯消耗的功率可以忽略，
所以，开关S闭合、自动温控开关A断开时，保温元件R与电热管串联，此时黄灯亮，此时电路的总电阻最大，
由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，直饮水机处于保温状态；
（2）一箱水的体积：
V＝5L＝5dm3＝5×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg，
标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J，
由η＝×100%可得，直饮水机消耗的电能：
W＝＝＝2.1×106J，
由P＝可得，直饮水机正常工作的时间：
t′＝＝＝525s；
（3）开关S闭合、自动温控开关A闭合时，电路为电热管的简单电路，此时电路的总电阻最小，
由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，直饮水机处于加热状态，
则电热管的电阻：
R电热管＝＝＝12.1Ω，
开关S闭合、自动温控开关A断开时，保温元件R与电热管串联，直饮水机处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R总＝＝＝121Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，保温元件R工作时电阻：
R＝R总﹣R电热管＝121Ω﹣12.1Ω＝108.9Ω。
答：（1）保温状态；
（2）烧开一箱20℃的水，电热水瓶应正常工作525s；
（3）保温元件R工作时电阻是108.9Ω。
21．【解答】解：（1）由P＝可得灯丝的阻值：
RL＝＝＝12Ω；
（2）开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡L和滑动变阻器串联，
P在某位置时，灯泡正常发光，由P＝UI可得，此时电路中电流：
I＝IL＝＝＝0.5A，
所以当滑片P在b端时，电路中的电流为：
I′＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
根据电源电压不变和U＝IR可得：U＝（Rab+12Ω）×0.4A＝（Rab﹣6Ω+12Ω）×0.5A，
解得：Rab＝18Ω，U＝12V；
（3）由图可知，开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡L和滑动变阻器串联，滑片P在b端时电路中电阻最大，电路消耗功率最小，
P最小＝＝＝4.8W；
当S、S1、S2均闭合时，R0与变阻器并联，灯泡被短路，电流表量程为0～3A，电路中电流最大3A，此时电路消耗功率最大，
P最大＝UI最大＝12V×3A＝36W；
最小功率与最大功率之比为：
＝＝2：15。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）最小功率与最大功率之比为2：15。
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