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2023-2024学年辽宁省丹东市凤城市九年级（上）期末物理试卷（含解析）
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这是一份2023-2024学年辽宁省丹东市凤城市九年级（上）期末物理试卷（含解析），共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最小的是( )
A. 电饭煲B. 电暖器C. 小台灯D. 电热水器
2.如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是( )
A. 水沸腾时，温度继续升高
B. 蒸锅烫手，因为它含有的温度多
C. 闻到粽香，说明加热后分子才运动
D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
3.关于摩擦起电和电路，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，两个带电小球相互排斥，说明两个小球一定都带电
B. 图乙中，玻璃棒在丝绸上摩擦时会得到电子
C. 图丙中，可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D. 图丁中，小彩灯之间的连接方式是并联
4.国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，图甲是某款电子秤的外观图，图乙是它的原理图，表盘是由电压表改装而成的，下列判断正确的是( )
A. 物体质量越大，电子秤示数越大，电路中电流不变
B. 物体质量越大，电子秤示数越小，电路中电流不变
C. 物体质量越大，电子秤示数越大，电路中电流越大
D. 物体质量越大，电子秤示数越小，电路中电流越大
6.在探究“电流与电阻关系”实验中，某同学根据实验数据作出如图所示的图象，下列说法正确的是( )
A. 导体中的电流与导体的电阻成正比
B. 电源至少选用两节新干电池
C. 换用2Ω电阻做实验时，需要更换电压表量程
D. 多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
7.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A. 电压表V的示数变大
B. 电流表A1的示数不变
C. 电流表A2的示数变小
D. 电压表V的示数不变
8.有一个阻值Rx已看不清的电阻器，现要测出它的电阻值。某同学用现有的器材：电压表和电流表各一只，已知阻值的电阻R0一只、电池组一个、开关两个、导线若干条，连接成图所示的四个电路，其中能测出阻值Rx的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，下列说法正确的是( )
A. 图中的U形管不属于连通器
B. 实验中是通过观察U形管中液面高度差的变化来反映容器内产生热量的多少的
C. 若图甲中装置两端的电压为3V，则通电10min左边电阻丝产生的热量为240J
D. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
二、非选择题
10.黄大年教授是著名地球物理学家，在黄大年团队的努力下，中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术，高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是______的单位，超导材料可以适用于制作______(举一例即可)。
11.2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能______，这是通过______的方式改变内能。
12.如图甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为______V，L2两端的电压为______V。
13.如图所示电路中，灯泡L标有“3V 0.6W”，定值电阻R阻值为10Ω，当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光，则此时电流表的示数为______A，通电1min灯泡L消耗的电能为______J。
14.如图所示电源电压6V不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4A，通电10分钟电路消耗的电能是______J，当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2的比为______。
15.如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表表盘示意图，小李同学家上月消耗的电能为______kW⋅ℎ。年发电量可达1.5×109kW⋅ℎ的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电，投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭一年的用电需求。
16.将图中的器材连接起来，要求：灯泡L1和L2串联，用电压表V1测L1的电压，用电压表V2测L1和L2串联后的总电压。
17.设计一个病床呼叫电路。要求：开关S1控制指示灯L1和电铃；开关S2控制指示灯L2和电铃。请在图中连线，形成符合要求的完整电路图。
18.小宇进行了如下几个小实验：
(1)如图甲所示，小宇在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，会看到两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。这一现象主要说明了______。小宇将二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板下面进行实验，是因为______。
(2)如图乙所示，小宇将表面干净的玻璃板用吸盘吸住挂在弹簧测力计上，再使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力拉起玻璃板，在玻璃板即将离开水面的瞬间，弹簧测力计的示数______玻璃板的重力。这是因为______。
(3)如图丙所示，小宇在一个配有活塞的厚玻璃筒里放入一小团硝化棉，把活塞迅速压下，会观察到棉花燃烧起来。这一现象说明______。
19.小伟在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)实验中为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中______联一个小灯泡；
(2)小伟探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝______，得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越______；如果小伟选用金属丝A和C，可以探究导体电阻大小与______的关系；
(3)为使实验结论更加完整，小伟又找来一根金属丝D，这根金属丝D和其它三根金属丝的______一定不同；
(4)小伟又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路，你认为沿______向接入图乙电路时，电流表示数最大。
20.在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示。
(1)小明将实物连接成如图甲所示电路。经查，其中有一条连线错误，在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是______(填一种即可)。
(3)排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，发现随着电压表示数的变大，电流表示数______，依次记录电压表与电流表的示数。
(4)根据实验数据，作出I−U图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，______。
(5)进一步分析I−U图像，结合实验器材规格可知：当电压表示数为3V时，滑动变阻器的滑片P位于______端，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的电阻为______Ω。
21.小辉学习了电学的有关知识后，做如下实验。
(1)小辉利用如图甲的电路测量某定值电阻R的阻值。
①连接实物电路时，滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“a”或“b”)端，开关应______。
②实验中，移动滑片P至某位置，若电流表和电压表示数为分别0.2A、2V，则R的阻值为______Ω。
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的______值，作为R的阻值。
(2)小辉得知某热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙，就利用该热敏电阻制作温控报警器，报警器电路的一部分如图丙所示，电源电压为12V。当环境温度达到或超过50℃时，电压U2达到或超过9V并触发报警器(图中未画出)报警。则图中______(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一定值电阻的阻值为______Ω。
22.今年“五一”假期，小刚同学家购买了一款如图1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图2所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
(1)在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是多少？[已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]
(2)小刚注意到炉头上标有参数“15”字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦(W)]与耗气量[单位：克/时(g/ℎ)]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？
(3)小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图3所示的新储气罐？
23.某兴趣小组设计了“模拟带指示灯的电热器”的电路如图，现准备用以下器材组装并测量电热丝R的发热功率。已知电源电压恒为18V，指示灯L阻值为10Ω且允许通过的最大电流为0.5A(忽略指示灯电阻变化)，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，备用的三段电热丝阻值分别为15Ω、35Ω、55Ω且允许通过的最大电流均为2A。
(1)求允许加在指示灯两端的最大电压。
(2)为不损坏电路元件，请通过计算说明应该从三段电热丝中选择阻值多大的那根电热丝R接入电路完成实验。
(3)在(2)的条件下，请计算电热丝的电功率。
24.小明检测到家庭最大电流为5A，要买一个电热水壶，一个为“220V 1000W”，一个为“220V 1500W”，小明选了1000W的(如图1)，请根据计算说出：
(1)为什么不选1500W的？______。
(2)电热水壶的电源线很短，因此______，更加安全。
(3)若要比较电热水壶和电炉的加热效率，应从图2中选择______，与之进行比较。
(4)实验：将1L水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。
要求：设计实验方案并写出效率表达式。
器材：330mL和500mL矿泉水，300mL家用量筒，温度计(−20℃−110℃)，计时器、电子秤(600g)、计算机。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的，功率最大；电饭煲的的功率约为200W，电暖风的功率约为1200W，小台灯的功率约为20W，电热水器的功率约为1000W，所以耗电量最小的是小台灯。
故选：C。
相同时间内耗电量越多，电功率越大，比较四个选项用电器的电功率的大小得出正确选项。
本题考查了用电器功率的估算问题，这类题主要考查学生对生活中用电器额定功率的掌握情况，目的是要求学生观察生活中的物理现象，因此平时需要积累生活知识。
2.【答案】D
【解析】解：A、水沸腾时，吸热温度保持不变，故A错误；
B、温度不能说“含有”，故B错误；
C、一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高无规则运动越剧烈，故C错误；
D、水蒸气顶起锅盖是内能转化为机械能，内燃机做功冲程也是内能转化为机械能，故D正确。
故选：D。
水沸腾时，吸热温度保持不变；温度不能说“含有”；一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高无规则运动越剧烈；水蒸气将锅盖顶起，是内能转化为机械能。
此题是一道关于热现象的应用题，考查的知识点较多，包括分子动理论、物态变化、热机等，难度不大，考查的是我们对知识掌握的熟练程度。
3.【答案】A
【解析】解：A、图甲中，两个带电小球相互排斥，有两种可能：①都带正电；②都带负电，故A正确；
B、图乙中，玻璃棒在丝绸上摩擦后，玻璃棒失去电子，因此玻璃棒带正电，故B错误；
C、图丙中，当用导线直接把电源的正负极相连没有通过任何用电器，会使电源短路，电路中电流过大电源短路是很危险的，容易造成电源烧毁甚至火灾，故C错误；
D、图丁中，小彩灯之间只有一条路径，因此连接方式是串联，故D错误。
故选：A。
(1)两个带电物体相互排斥，有两种可能：①都带正电；②都带负电；
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电；
(3)电流不通过用电器直接接通叫做短路。发生短路时，因电流过大往往引起电源、导线损坏或火灾；
(4)联电路电流只有一条路径，各处电流相等，用电器不能独立工作；并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等。
本题考查的内容较多，包括电荷间的相互作用规律、摩擦起电的实质、电路在连接时应注意的事项和串并联电路的判断等，都属于电学的基本常识，是我们必须熟知的。
4.【答案】A
【解析】解：由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，故A正确。
故选：A。
任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
本题要牢牢把握住关键点“任一只手柄刹车时，开关立即断开、电动机停止工作”，从而判断出两个开关的连接方式是串联。
5.【答案】A
【解析】解：由图可知，电阻R0、R串联，由于电压表的阻值很大，在电路中相当于开路，所以滑片P上下移动过程中，电路中的总电阻不变；根据欧姆定律可知，由于电源电压不变，所以电路中的电流不变，故CD错误；
由图可知，电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压，物体的质量越大，弹簧伸长越长，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大，由于电路中的电流不变，根据欧姆定律可知，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压就越大，故A正确、B错误。
故选：A。
由图可知，电阻R0、R串联，由于电压表的阻值很大，在电路中相当于开路，所以滑片P上下移动过程中，电路中的总电阻不变；根据欧姆定律可知电路中的电流变化；
电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压；由图可知，物体的质量越大，弹簧伸长越长，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压变化情况，据此分析。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用，知道电压表的电阻很大，在电路中相当于开路是解题的关键。
6.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查“电流与电阻关系”，考查控制变量法的运用。探究“电流与电阻关系”实验中要控制电阻的电压不变，由欧姆定律求出由图这个不变的电压，据此分析。
【解答】
A、电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，故A错误；
B、由图知，这个不变的电压为：U=IR=0.4A×5Ω=2V；电源至少选用两节新干电池(3V)，B正确；
C、换用2Ω电阻做实验时，控制电阻两端的电压为2V不变，故不需要更换电压表量程，C错误；
D、多次实验是为了得出普遍性的规律，D错误。
故选：B。
7.【答案】BCD
【解析】解：ABC、由于电源电压不变，滑片移动时，电压表示数不变；并联电路中各支路互不影响，移动滑片时，通过定值电阻的电流不变，所以电流表A1的示数不变；
闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流减小，所以电流表A2的示数变小，故A错误、BC正确；
D、由电路图可知，电压表测电源的电压，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，电压表示数不变，故D正确。
故选：BCD。
由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路的电流，电压表测电源的电压；
根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流的变化；
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路的电流变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。
8.【答案】ABC
【解析】解：A、只闭合S2时，电流表的示数为通过R0的电流，则由欧姆定律可得出电源电压，再闭合S1，则由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流，则由欧姆定律可得出Rx的阻值，故A正确；
B、断开S时，由电流表的示数可知通过R0的电流，则由欧姆定律可得出电源电压；闭合S，则Rx与R0并联，由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流，则由欧姆定律可求得Rx的阻值；故B正确；
C、闭合S时，Rx短路，电压表示数为电源电压，断开S后，两电阻串联，电流相等，则由串联电路的电压规律可得出Rx两端的电压，由欧姆定律求得通过R0的电流即通过Rx的电流，则由欧姆定律可得Rx的阻值；故C正确；
D、闭合S时，Rx短路，电压表测量电源电压；而断开S后，电压表测量的也是电源电压，故无法得出Rx两端的电压及通过Rx的电流，则无法测得Rx的阻值；故D错误；
故选：ABC。
由欧姆定律可得，要想测出Rx的阻值应先得出Rx两端的电压及通过Rx的电流，则分别分析各选项可得出符合条件的电路图。
伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用，只需能求得电阻两端的电压和通过电阻的电流即可由欧姆定律求得电阻的阻值。
9.【答案】ABD
【解析】解：A、图中的U形管一端封闭，故不属于连通器，故A正确；
B、根据转换法，实验中是通过观察U形管中液面高度差的变化来反映容器内产生热量的多少的，故B正确；
C、图甲中两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，装置两端的电压为3V，根据欧姆定律可得通过电路的电流：
I=UR1+R2=3V5Ω+10Ω=0.2A，
根据焦耳定律可得通电10min左边电阻丝产生的热量为：
Q=I2R1t=(0.2A)2×5Ω×10×60s=120J，故C错误；
D、图乙装置中，三个电阻的阻值相等，其中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，容器内两电阻的通电时间相同，根据并联电路的电流关系可知，通过这两个电阻的电流是不同的，所以图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系，故D正确。
故选：ABD。
A、上端开口，下端相连通的容器叫连通器；
B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
C、根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流，根据焦耳定律计算通电10min左边电阻丝产生的热量；
D、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分析。
本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串并联电路电流的规律、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
10.【答案】长度 电能输送导线
【解析】解：纳米是长度单位；超导材料可以适用于制作电能输送导线，可以降低能量损耗。
故答案为：长度；电能输送导线。
纳米是长度单位；超导体是电阻为零的材料。
本题考查了长度单位和超导材料的应用，属于基础题。
11.【答案】增大 做功
【解析】解：火箭在升空过程中，火箭外壳与空气摩擦，使火箭外壳温度升高，内能增大，火箭的机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：增大；做功。
物体的温度升高，内能增大；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
本题是一道关于卫星发射的题目，考查了内能改变的方法，常见题目。
12.【答案】1.5；4.5
【解析】【分析】
明确电压表所测的电压是哪部分电路两端的电压，再根据串联电路的电压规律，可解答。
明确电压表的作用及串联电路的电压规律是解答此题的关键。
【解答】
(1)由电路图可知：电压表所测电压是灯泡L1两端的电压，量程为0∼3V，所以示数为1.5V，即L1两端的电压为U1=1.5V；
(2)根据串联电路的电压规律：U=U1+U2；电源电压U=6V；则灯泡L2两端的电压为：U2=U−U1=6V−1.5V=4.5V。
故答案为：1.5；4.5。
13.【答案】0.5 36
【解析】解：闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
灯泡L标有“3V0.6W”，灯泡L恰好正常发光，此时通过灯泡的电流：IL=PLUL=0.6W3V=0.2A，
并联电路各支路两端电压相等，所以电源电压U=UL=3V，
根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I′=UR=3V10Ω=0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数为：I=IL+I′=0.2A+0.3A=0.5A，
通电1min灯泡L消耗的电能为：W=PLt=0.6W×60s=36J。
故答案为：0.5；36。
闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，灯泡L标有“3V 0.6W”，灯泡L恰好正常发光，根据电功率公式计算此时通过灯泡的电流，
根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算通过定值电阻的电流，根据并联电路电流规律计算电流表示数；
根据W=Pt计算通电1min灯泡L消耗的电能。
本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
14.【答案】1440 1：3
【解析】解：当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，通电10分钟电路消耗的电能是W=UIt=6V×0.4A×10×60s=1440J；
根据欧姆定律可知总电阻R=UI=6V0.4A=15Ω；
当S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为1.6A，根据欧姆定律可知R1=UI1=6V1.6A=3.75Ω；
根据电阻串联的特点可知R2=R−R1=15Ω−3.75Ω=11.25Ω，
则电阻R1与R2的比：R1R2=3.75Ω11.25Ω=13。
故答案为：1440；1：3。
当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，根据W=UIt得出通电10分钟电路消耗的电能；根据欧姆定律可知总电阻；
当S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为1.6A，根据欧姆定律可知R1的阻值，根据电阻串联的特点可知R2的阻值，进而得出电阻R1与R2的比。
本题考查欧姆定律的应用和电能的计算，是一道综合题。
15.【答案】125 1.0×106
【解析】解：(1)小李同学家上月消耗的电能为：
5713.4kW⋅ℎ−5588.4kW⋅ℎ=125kW⋅ℎ，
(2)小李同学这样的家庭一年的用电量：125kW⋅ℎ×12=1500kW⋅ℎ；
年发电量可达1.5×109kW⋅ℎ的攀枝花银江水电站可满足的人家户数为：
n=1.5×109kW⋅ℎ1500kW⋅ℎ=1.0×106户。
故答案为：125；1.0×106。
小李同学家上月消耗的电能等于月末电表度数减去月初电表度数。
根据发电量和小李同学家一年的用电量，可求出用电户数。
本题考查了电能表的读数，同学们要熟练掌握。
16.【答案】解：从电源正极出发，依次连接开关、灯泡L2、灯泡L1，最后回到电源负极。
然后将电压表V1并联在灯泡L1的两端，测量L1两端的电压；电压表V2并联在灯泡L1和L2的两端，测量它们串联后的总电压。
连好的实物图如下图所示：
【解析】题中要求两灯串联，而电压表的正确使用方法是并联在被测电路两端，所以可以先不考虑电压表，而是将两灯串联接入电路中，然后根据题中要求的测量对象，再来连接电压表。
本题中在连接实物电路时要注意电压表量程的选择，因为电源由三节铅蓄电池串联而成，所以电压表V2应选择15V的量程。
17.【答案】
【解析】【分析】
此题主要考查学生会设计串联电路和并联电路，本题的关键是正确分析两灯以及电铃的连接方式。
两个指示灯并联连接，开关控制对应病床的指示灯，两开关都能控制电铃。由此分析电路连接并画出电路。
【解答】
由题知，S1控制指示灯L1，S2控制指示灯L2，说明两灯互不影响，即两灯并联，而两个开关都能控制电铃，所以电铃串联在干路上，如图所示：
。
18.【答案】分子在不停地做无规则运动 二氧化氮的密度大于空气的密度 大于 分子间有引力 对物体做功，物体内能会增大
【解析】解：(1)抽掉玻璃板后，下方玻璃瓶中二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中，下方玻璃瓶中的气体颜色变浅，上方玻璃瓶的气体颜色变深，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这种现象叫做扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
小宇将二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板下面进行实验，是因为二氧化氮的密度大于空气的密度。
(2)在玻璃板即将离开水面的瞬间，弹簧测力计的读数等于玻璃板的重力加上分子间的引力，因此弹簧测力计的示数大于玻璃板自身的重力。
(3)把活塞迅速压下去，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大，温度升高，当空气的温度达到棉花的着火点，棉花就会燃烧，这一现象说明对物体做功，物体内能会增大。
故答案为：(1)分子在不停地做无规则运动；二氧化氮的密度大于空气的密度；(2)大于；分子间有引力；(3)对物体做功，物体内能会增大。
(1)不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，同时温度越高，分子运动越激烈；
如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面，装空气的瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动。
(2)分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃分子和水分子之间存在引力。
(3)做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增大，温度升高，物体对外做功，物体内能减小，温度降低。
本题考查了分子的热运动、分子间的作用力、做功改变物体内能的应用等，此题考查的知识点较为全面，要结合相关的知识点进行分析解答。
19.【答案】串 A、B 大 横截面积 材料 CD
【解析】解：(1)实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，同时串联一个灯泡可以保护电路；
(2)探究导体电阻大小与长度的关系时，应控制导体的横截面积和材料均相同，而长度不同，应选用金属丝A、B进行实验；在导体的材料、横截面积相同的情况下，长度越长，电流表示数越小，说明电阻越大，可以得到结论：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越大。
如果小伟选用金属丝A和C，导体的材料、长度均相同而横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积的关系；
(3)为使实验结论更加完整，需要探究导体的电阻大小与材料的关系，则这根金属丝D和其它三根金属丝的材料一定不同；
(4)要使电流表的示数最大，则电路中的电阻应最小，由图丙可知，将金属块沿CD方向接入电路中时，金属块的长度最小，同时横截面积最大，所以此时金属块的电阻最小。
故答案为：(1)串；(2)A、B；大；横截面积；(3)材料；(4)CD。
(1)小灯泡有一定的电阻，串联在电路中可以保护电路；
(2)根据控制变量法可知：探究导体电阻大小与长度的关系时，应控制导体的横截面积和材料相同，长度不同；而当探究导体电阻大小与横截面积的关系时，应控制导体的长度和材料相同，横截面积不同，并结合实验的结论作答；
(3)因为缺少导体电阻大小与材料的探究实验，为使实验结论更加完整，需要增加该组实验，结合题中已给的信息作答；
(4)要使电流表的示数最大，则电路中的电阻应最小，根据导体的电阻与导体的材料、横截面积和长度的关系，解答该小题。
本题考查了影响导体电阻大小的因素的实验，重点考查了控制变量法和转换法的灵活运用，难度适中。
20.【答案】定值电阻R断路 变大 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B 20
【解析】解：(1)原电路中，电压表串联在电路中、定值电阻与变阻器并联，这都是错误的，电压表应与定值电阻并联，定值电阻与变阻器应串联，改正后如下所示：
(2)若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路了；
(3)排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，由I=UR知电路中的电流增大，电流表示数增大；
(4)分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
(5)由题意知电源电压为3V，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表示数为3V时，即电压表测量电源电压，此时滑动变阻器两端的电压为零，所以滑动变阻器的电阻为零，所以滑动变阻器的滑片P位于B端；
由图象知，当电压表示数为1V时，通过电路的电流为0.1A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑=U−UVI=3V−1V0.1A=20Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)定值电阻断路；(3)变大；(4)通过导体的电流与导体两端的电压成正比；(5)B；20。
(1)原电路中，电压表串联在电路中，应该并联在电路中；
(2)若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
(3)将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，根据下接线柱的接法判断出滑动变阻器电阻的变化，由欧姆定律I=UR判断出电路中电流的变化；
(4)根据图像得出结论；
(5)根据电源电压和电压表的位置判断出当电压表示数为3V时，滑动变阻器的滑片P的位置；
由图象读出电压为1V时电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入电路的阻值。
本题探究“电流与电阻关系”，考查电路连接滑动变阻器的作用、欧姆定律公式的应用、数据分析、控制变量法及故障分析。
21.【答案】b 断开 10 平均 R1 300
【解析】解：(1)①为了保护电路，连接实物电路时，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即b端，开关应断开；
②根据欧姆定律I=UR知R的阻值为：
R=UI=2V0.2A=10Ω；
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的平均值，作为R的阻值；
(3)由图乙知当温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减小，而温度高时输出电压要升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻；
由图线可知，温度为50℃时，R1=100Ω，
根据串联电路电压的规律知热敏电阻R1两端的电压为：
U1=U−U2=12V−9V=3V，
电路中的电流为：
I′=U1R1=3V100Ω=0.03A，
定值电阻的阻值为：
R2=U2I′=9V0.03A=300Ω。
故答案为：(1)①b；断开；②10；③平均；(2)R1；300。
(1)①为了保护电路，连接实物电路时，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，开关应断开；
②根据欧姆定律I=UR算出R的阻值；
③多次测量求平均值可以减小误差；
(2)由图乙知当温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减小，而温度高时输出电压要升高，以触发报警，据此判断出热敏电阻；
由图线判断出温度为50℃时热敏电阻的阻值，根据串联电路电压的规律算出热敏电阻R1两端的电压，由欧姆定律I=U1R1算出电路中的电流和定值电阻的阻值。
本题考查了欧姆定律的应用以及注意事项，判断热敏电阻是本题的难点。
22.【答案】解：(1)水的体积：V水=1L=1dm3=1.0×10−3m3，
由ρ=mV可知，水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.0×10−3m3=1kg；
在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，
水吸收的热量：Q吸=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−25℃)=3.15×105J；
燃气完全燃烧放出的热量：Q放=Pt=4500W×140s=6.3×105J；
则燃气炉烧水时的效率：η=Q吸Q放×100%=3.15×105J6.3×105J×100%=50%；
(2)根据题意可知，燃气炉功率[单位：瓦(W)]与耗气量[单位：克/时(g/ℎ)]之比的数值为15，即4500Wm气=15，
解得：m气=300g/ℎ，表示燃气炉每小时消耗300g的燃气；
由题意可知，燃气炉每小时放出的热量：Q放=Pt′=4500W×3600s=1.62×107J，
由Q放=mq可知，该燃气炉所使用燃料的热值：q=Q总m气=1.62×107J300×10−3kg=5.4×107J/kg；
(3)做饭总共用时t′=8min×3+10min+3min×2=40min=2400s；
一共消耗的热量Q总=Pt′=4500W×2400s=1.08×107J；
一罐储气罐提供的热量：Q0=m0q=120g×5.4×104J/g=6.48×106J；
需要新储气罐的数量：n=Q总Q0=1.08×107J6.48×106J≈1.7，所以小刚至少要带两个新储气罐。
答：(1)燃气炉烧水时的效率是50%；
(2)该燃气炉所使用燃料的热值是5.4×107J/kg；
(3)小刚至少应携带两个新储气罐。
【解析】(1)根据密度公式求出1L水的质量，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据Q=Pt求出放出的热量，根据效率公式求出燃气炉的效率；
(2)根据题意求出燃气炉的耗气量，根据q=Q放m求出该燃气炉所使用燃料的热值；
(3)从表格中分析和计算出炒菜、煮汤、烧水一共需要使用燃气的时间，然后根据Q总=Pt可得一共消耗的热量；
根据Q0=m0q先计算出一罐储气罐提供的热量，根据n=Q总Q0可得需要的数量。
本题考查密度公式、吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，是一道综合题，有一定的难度。
23.【答案】解：(1)根据欧姆定律可得允许加在指示灯两端的最大电压：UL=ILRL=0.5A×10Ω=5V；
(2)电热丝和灯泡串联接入电路，电压表测电热丝两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电热丝两端的电压：UR=U−UL=18V−5V=13V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得电热丝接入电路的最小阻值：R=URIL=13V0.5A=26Ω，
电压表量程为0～15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，电热丝接入电路的阻值最大，此时灯泡两端的电压：UL′=U−UR′=18V−15V=3V，
通过电路的电流：I=UL′RL=3V10Ω=0.3A，
电热丝接入电路的最大阻值：R′=UR′I=15V0.3A=50Ω，
所以应该选择35Ω的电热丝接入电路；
(3)选择35Ω的电热丝接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′=UR+RL=18V35Ω+10Ω=0.4A，
电热丝的电功率：P=I′2R=(0.4A)2×35Ω=5.6W。
答：(1)允许加在指示灯两端的最大电压为5V；
(2)为不损坏电路元件，应该从三段电热丝中选择阻值为35Ω的那根电热丝R接入电路完成实验；
(3)在(2)的条件下，电热丝的电功率为5.6W。
【解析】(1)根据欧姆定律计算允许加在指示灯两端的最大电压；
(2)电热丝和灯泡串联接入电路，电压表测电热丝两端的电压，根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时电热丝两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算电热丝接入电路的最小电阻；
电压表量程为0～15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，电热丝接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律计算此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算通过电路的电流，进一步计算电热丝接入电路的最大阻值，最终确定所选电热丝的阻值；
(3)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流，根据P=I2R计算电热丝的电功率。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
24.【答案】小明家电路中允许的最大电功率为1100W，小于1500W 电线的电阻小，由Q=I2Rt可知，电线产生的热量越少 B 500mL的矿泉水瓶分两次 计时器记录加热至水沸腾 温度计测量水沸腾时的 10−3m3×cρ(t2−t1)Pt×100%
【解析】解：(1)由题意可知，小明家电路中允许的最大电功率：P=UI=220V×5A=1100W<1500W，因此不选1500W电热水壶；
(2)由导体电阻的影响因素可知，电热水壶电线短，电阻小；根据Q=I2Rt可知，阻值越少，电线产生的热量越少，电热水壶就越安全；
(3)比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和加热的水的质量相同，所以选B；
(4)①1L水可以采用两次500mL来测量；所以操作方法用500mL的矿泉水瓶分两次称量1L水，然后倒入电热水壶中，用温度计测量此时温度为t1；
②闭合电热水壶开关，用计时器记录加热至水沸腾所用时间t；
③用温度计测量水沸腾时的温度，并记录沸腾时的温度t2；
由ρ=mV可知，水的质量：m=ρV=ρ×1×10−3m3=ρ×10−3m3；
水吸收的热量：Q吸=cmΔt=cρ×10−3m3×(t2−t1)，
由P=Wt可知，电热水壶消耗的电能：W=Pt，
则电热水壶的效率：η=Q吸W×100%=cρ×103m3×(t2−t2)Pt×100%=10−3m3×cρ(t2−t1)Pt×100%。
故答案为：(1)小明家电路中允许的最大电功率为1100W，小于1500W；
(2)电线的电阻小，由Q=I2Rt可知，电线产生的热量越少；
(3)B；
(4)①500mL的矿泉水瓶分两次；②计时器记录加热至水沸腾；③温度计测量水沸腾时的；10−3m3×cρ(t2−t1)Pt×100%。
(1)通过P=UI求出小明家电路中允许的最大电功率，进而分析为什么不选1500W电热水壶；
(2)电阻阻值大小和长度有关，所以电热水壶电线短，电阻小；根据Q=I2Rt可知，在电流和时间相同时，阻值越少，电线产生的热量越少；
(3)比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和加热的水的质量相同；
(4)1L水可以采用两次500mL来测量；根据ρ=mV求水的质量；根据Q吸=cmΔt水吸收的热量，根据P=Wt求出电热水壶消耗的电能，根据η=Q吸W×100%可求出电热水壶的效率。
本题考查了导体电阻的影响因素、电功率公式、热量公式密度公式和效率公式和控制变量法的应用。内容
每次耗时/min
次数/次
炒菜
8
3
煮汤
10
1
烧水
3
2
物理量
方法(应说明所用测量工具物理量)
结论(用题目所给物理量表示)
水的密度ρ
水的比热容c
热水壶额定功率P
①用______称量1L水，然后倒入热水壶中，用温度计测量此时水的温度为t1；
②闭合电热水壶开关，用______所用时间为t；
③用______温度，并记录沸腾时的温度为t2。
η= ______
1.下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最小的是( )
A. 电饭煲B. 电暖器C. 小台灯D. 电热水器
2.如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是( )
A. 水沸腾时，温度继续升高
B. 蒸锅烫手，因为它含有的温度多
C. 闻到粽香，说明加热后分子才运动
D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
3.关于摩擦起电和电路，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，两个带电小球相互排斥，说明两个小球一定都带电
B. 图乙中，玻璃棒在丝绸上摩擦时会得到电子
C. 图丙中，可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D. 图丁中，小彩灯之间的连接方式是并联
4.国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，图甲是某款电子秤的外观图，图乙是它的原理图，表盘是由电压表改装而成的，下列判断正确的是( )
A. 物体质量越大，电子秤示数越大，电路中电流不变
B. 物体质量越大，电子秤示数越小，电路中电流不变
C. 物体质量越大，电子秤示数越大，电路中电流越大
D. 物体质量越大，电子秤示数越小，电路中电流越大
6.在探究“电流与电阻关系”实验中，某同学根据实验数据作出如图所示的图象，下列说法正确的是( )
A. 导体中的电流与导体的电阻成正比
B. 电源至少选用两节新干电池
C. 换用2Ω电阻做实验时，需要更换电压表量程
D. 多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
7.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A. 电压表V的示数变大
B. 电流表A1的示数不变
C. 电流表A2的示数变小
D. 电压表V的示数不变
8.有一个阻值Rx已看不清的电阻器，现要测出它的电阻值。某同学用现有的器材：电压表和电流表各一只，已知阻值的电阻R0一只、电池组一个、开关两个、导线若干条，连接成图所示的四个电路，其中能测出阻值Rx的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，下列说法正确的是( )
A. 图中的U形管不属于连通器
B. 实验中是通过观察U形管中液面高度差的变化来反映容器内产生热量的多少的
C. 若图甲中装置两端的电压为3V，则通电10min左边电阻丝产生的热量为240J
D. 图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
二、非选择题
10.黄大年教授是著名地球物理学家，在黄大年团队的努力下，中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术，高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是______的单位，超导材料可以适用于制作______(举一例即可)。
11.2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能______，这是通过______的方式改变内能。
12.如图甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为______V，L2两端的电压为______V。
13.如图所示电路中，灯泡L标有“3V 0.6W”，定值电阻R阻值为10Ω，当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光，则此时电流表的示数为______A，通电1min灯泡L消耗的电能为______J。
14.如图所示电源电压6V不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4A，通电10分钟电路消耗的电能是______J，当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2的比为______。
15.如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表表盘示意图，小李同学家上月消耗的电能为______kW⋅ℎ。年发电量可达1.5×109kW⋅ℎ的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电，投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭一年的用电需求。
16.将图中的器材连接起来，要求：灯泡L1和L2串联，用电压表V1测L1的电压，用电压表V2测L1和L2串联后的总电压。
17.设计一个病床呼叫电路。要求：开关S1控制指示灯L1和电铃；开关S2控制指示灯L2和电铃。请在图中连线，形成符合要求的完整电路图。
18.小宇进行了如下几个小实验：
(1)如图甲所示，小宇在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，会看到两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。这一现象主要说明了______。小宇将二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板下面进行实验，是因为______。
(2)如图乙所示，小宇将表面干净的玻璃板用吸盘吸住挂在弹簧测力计上，再使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力拉起玻璃板，在玻璃板即将离开水面的瞬间，弹簧测力计的示数______玻璃板的重力。这是因为______。
(3)如图丙所示，小宇在一个配有活塞的厚玻璃筒里放入一小团硝化棉，把活塞迅速压下，会观察到棉花燃烧起来。这一现象说明______。
19.小伟在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)实验中为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中______联一个小灯泡；
(2)小伟探究导体电阻大小与长度的关系时，应选用金属丝______，得到结论的是：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越______；如果小伟选用金属丝A和C，可以探究导体电阻大小与______的关系；
(3)为使实验结论更加完整，小伟又找来一根金属丝D，这根金属丝D和其它三根金属丝的______一定不同；
(4)小伟又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路，你认为沿______向接入图乙电路时，电流表示数最大。
20.在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示。
(1)小明将实物连接成如图甲所示电路。经查，其中有一条连线错误，在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是______(填一种即可)。
(3)排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，发现随着电压表示数的变大，电流表示数______，依次记录电压表与电流表的示数。
(4)根据实验数据，作出I−U图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，______。
(5)进一步分析I−U图像，结合实验器材规格可知：当电压表示数为3V时，滑动变阻器的滑片P位于______端，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的电阻为______Ω。
21.小辉学习了电学的有关知识后，做如下实验。
(1)小辉利用如图甲的电路测量某定值电阻R的阻值。
①连接实物电路时，滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“a”或“b”)端，开关应______。
②实验中，移动滑片P至某位置，若电流表和电压表示数为分别0.2A、2V，则R的阻值为______Ω。
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的______值，作为R的阻值。
(2)小辉得知某热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙，就利用该热敏电阻制作温控报警器，报警器电路的一部分如图丙所示，电源电压为12V。当环境温度达到或超过50℃时，电压U2达到或超过9V并触发报警器(图中未画出)报警。则图中______(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一定值电阻的阻值为______Ω。
22.今年“五一”假期，小刚同学家购买了一款如图1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图2所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
(1)在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是多少？[已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]
(2)小刚注意到炉头上标有参数“15”字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦(W)]与耗气量[单位：克/时(g/ℎ)]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？
(3)小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图3所示的新储气罐？
23.某兴趣小组设计了“模拟带指示灯的电热器”的电路如图，现准备用以下器材组装并测量电热丝R的发热功率。已知电源电压恒为18V，指示灯L阻值为10Ω且允许通过的最大电流为0.5A(忽略指示灯电阻变化)，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，备用的三段电热丝阻值分别为15Ω、35Ω、55Ω且允许通过的最大电流均为2A。
(1)求允许加在指示灯两端的最大电压。
(2)为不损坏电路元件，请通过计算说明应该从三段电热丝中选择阻值多大的那根电热丝R接入电路完成实验。
(3)在(2)的条件下，请计算电热丝的电功率。
24.小明检测到家庭最大电流为5A，要买一个电热水壶，一个为“220V 1000W”，一个为“220V 1500W”，小明选了1000W的(如图1)，请根据计算说出：
(1)为什么不选1500W的？______。
(2)电热水壶的电源线很短，因此______，更加安全。
(3)若要比较电热水壶和电炉的加热效率，应从图2中选择______，与之进行比较。
(4)实验：将1L水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。
要求：设计实验方案并写出效率表达式。
器材：330mL和500mL矿泉水，300mL家用量筒，温度计(−20℃−110℃)，计时器、电子秤(600g)、计算机。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的，功率最大；电饭煲的的功率约为200W，电暖风的功率约为1200W，小台灯的功率约为20W，电热水器的功率约为1000W，所以耗电量最小的是小台灯。
故选：C。
相同时间内耗电量越多，电功率越大，比较四个选项用电器的电功率的大小得出正确选项。
本题考查了用电器功率的估算问题，这类题主要考查学生对生活中用电器额定功率的掌握情况，目的是要求学生观察生活中的物理现象，因此平时需要积累生活知识。
2.【答案】D
【解析】解：A、水沸腾时，吸热温度保持不变，故A错误；
B、温度不能说“含有”，故B错误；
C、一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高无规则运动越剧烈，故C错误；
D、水蒸气顶起锅盖是内能转化为机械能，内燃机做功冲程也是内能转化为机械能，故D正确。
故选：D。
水沸腾时，吸热温度保持不变；温度不能说“含有”；一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高无规则运动越剧烈；水蒸气将锅盖顶起，是内能转化为机械能。
此题是一道关于热现象的应用题，考查的知识点较多，包括分子动理论、物态变化、热机等，难度不大，考查的是我们对知识掌握的熟练程度。
3.【答案】A
【解析】解：A、图甲中，两个带电小球相互排斥，有两种可能：①都带正电；②都带负电，故A正确；
B、图乙中，玻璃棒在丝绸上摩擦后，玻璃棒失去电子，因此玻璃棒带正电，故B错误；
C、图丙中，当用导线直接把电源的正负极相连没有通过任何用电器，会使电源短路，电路中电流过大电源短路是很危险的，容易造成电源烧毁甚至火灾，故C错误；
D、图丁中，小彩灯之间只有一条路径，因此连接方式是串联，故D错误。
故选：A。
(1)两个带电物体相互排斥，有两种可能：①都带正电；②都带负电；
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电；
(3)电流不通过用电器直接接通叫做短路。发生短路时，因电流过大往往引起电源、导线损坏或火灾；
(4)联电路电流只有一条路径，各处电流相等，用电器不能独立工作；并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等。
本题考查的内容较多，包括电荷间的相互作用规律、摩擦起电的实质、电路在连接时应注意的事项和串并联电路的判断等，都属于电学的基本常识，是我们必须熟知的。
4.【答案】A
【解析】解：由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，故A正确。
故选：A。
任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
本题要牢牢把握住关键点“任一只手柄刹车时，开关立即断开、电动机停止工作”，从而判断出两个开关的连接方式是串联。
5.【答案】A
【解析】解：由图可知，电阻R0、R串联，由于电压表的阻值很大，在电路中相当于开路，所以滑片P上下移动过程中，电路中的总电阻不变；根据欧姆定律可知，由于电源电压不变，所以电路中的电流不变，故CD错误；
由图可知，电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压，物体的质量越大，弹簧伸长越长，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大，由于电路中的电流不变，根据欧姆定律可知，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压就越大，故A正确、B错误。
故选：A。
由图可知，电阻R0、R串联，由于电压表的阻值很大，在电路中相当于开路，所以滑片P上下移动过程中，电路中的总电阻不变；根据欧姆定律可知电路中的电流变化；
电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压；由图可知，物体的质量越大，弹簧伸长越长，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压变化情况，据此分析。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用，知道电压表的电阻很大，在电路中相当于开路是解题的关键。
6.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查“电流与电阻关系”，考查控制变量法的运用。探究“电流与电阻关系”实验中要控制电阻的电压不变，由欧姆定律求出由图这个不变的电压，据此分析。
【解答】
A、电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，故A错误；
B、由图知，这个不变的电压为：U=IR=0.4A×5Ω=2V；电源至少选用两节新干电池(3V)，B正确；
C、换用2Ω电阻做实验时，控制电阻两端的电压为2V不变，故不需要更换电压表量程，C错误；
D、多次实验是为了得出普遍性的规律，D错误。
故选：B。
7.【答案】BCD
【解析】解：ABC、由于电源电压不变，滑片移动时，电压表示数不变；并联电路中各支路互不影响，移动滑片时，通过定值电阻的电流不变，所以电流表A1的示数不变；
闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流减小，所以电流表A2的示数变小，故A错误、BC正确；
D、由电路图可知，电压表测电源的电压，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，电压表示数不变，故D正确。
故选：BCD。
由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路的电流，电压表测电源的电压；
根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流的变化；
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路的电流变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。
8.【答案】ABC
【解析】解：A、只闭合S2时，电流表的示数为通过R0的电流，则由欧姆定律可得出电源电压，再闭合S1，则由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流，则由欧姆定律可得出Rx的阻值，故A正确；
B、断开S时，由电流表的示数可知通过R0的电流，则由欧姆定律可得出电源电压；闭合S，则Rx与R0并联，由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流，则由欧姆定律可求得Rx的阻值；故B正确；
C、闭合S时，Rx短路，电压表示数为电源电压，断开S后，两电阻串联，电流相等，则由串联电路的电压规律可得出Rx两端的电压，由欧姆定律求得通过R0的电流即通过Rx的电流，则由欧姆定律可得Rx的阻值；故C正确；
D、闭合S时，Rx短路，电压表测量电源电压；而断开S后，电压表测量的也是电源电压，故无法得出Rx两端的电压及通过Rx的电流，则无法测得Rx的阻值；故D错误；
故选：ABC。
由欧姆定律可得，要想测出Rx的阻值应先得出Rx两端的电压及通过Rx的电流，则分别分析各选项可得出符合条件的电路图。
伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用，只需能求得电阻两端的电压和通过电阻的电流即可由欧姆定律求得电阻的阻值。
9.【答案】ABD
【解析】解：A、图中的U形管一端封闭，故不属于连通器，故A正确；
B、根据转换法，实验中是通过观察U形管中液面高度差的变化来反映容器内产生热量的多少的，故B正确；
C、图甲中两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，装置两端的电压为3V，根据欧姆定律可得通过电路的电流：
I=UR1+R2=3V5Ω+10Ω=0.2A，
根据焦耳定律可得通电10min左边电阻丝产生的热量为：
Q=I2R1t=(0.2A)2×5Ω×10×60s=120J，故C错误；
D、图乙装置中，三个电阻的阻值相等，其中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，容器内两电阻的通电时间相同，根据并联电路的电流关系可知，通过这两个电阻的电流是不同的，所以图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系，故D正确。
故选：ABD。
A、上端开口，下端相连通的容器叫连通器；
B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
C、根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流，根据焦耳定律计算通电10min左边电阻丝产生的热量；
D、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分析。
本题研究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”，考查控制变量法和转换法的运用、串并联电路电流的规律、连通器的识别及焦耳定律的应用，综合性较强。
10.【答案】长度 电能输送导线
【解析】解：纳米是长度单位；超导材料可以适用于制作电能输送导线，可以降低能量损耗。
故答案为：长度；电能输送导线。
纳米是长度单位；超导体是电阻为零的材料。
本题考查了长度单位和超导材料的应用，属于基础题。
11.【答案】增大 做功
【解析】解：火箭在升空过程中，火箭外壳与空气摩擦，使火箭外壳温度升高，内能增大，火箭的机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：增大；做功。
物体的温度升高，内能增大；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
本题是一道关于卫星发射的题目，考查了内能改变的方法，常见题目。
12.【答案】1.5；4.5
【解析】【分析】
明确电压表所测的电压是哪部分电路两端的电压，再根据串联电路的电压规律，可解答。
明确电压表的作用及串联电路的电压规律是解答此题的关键。
【解答】
(1)由电路图可知：电压表所测电压是灯泡L1两端的电压，量程为0∼3V，所以示数为1.5V，即L1两端的电压为U1=1.5V；
(2)根据串联电路的电压规律：U=U1+U2；电源电压U=6V；则灯泡L2两端的电压为：U2=U−U1=6V−1.5V=4.5V。
故答案为：1.5；4.5。
13.【答案】0.5 36
【解析】解：闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
灯泡L标有“3V0.6W”，灯泡L恰好正常发光，此时通过灯泡的电流：IL=PLUL=0.6W3V=0.2A，
并联电路各支路两端电压相等，所以电源电压U=UL=3V，
根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I′=UR=3V10Ω=0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数为：I=IL+I′=0.2A+0.3A=0.5A，
通电1min灯泡L消耗的电能为：W=PLt=0.6W×60s=36J。
故答案为：0.5；36。
闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，灯泡L标有“3V 0.6W”，灯泡L恰好正常发光，根据电功率公式计算此时通过灯泡的电流，
根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算通过定值电阻的电流，根据并联电路电流规律计算电流表示数；
根据W=Pt计算通电1min灯泡L消耗的电能。
本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用。
14.【答案】1440 1：3
【解析】解：当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，通电10分钟电路消耗的电能是W=UIt=6V×0.4A×10×60s=1440J；
根据欧姆定律可知总电阻R=UI=6V0.4A=15Ω；
当S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为1.6A，根据欧姆定律可知R1=UI1=6V1.6A=3.75Ω；
根据电阻串联的特点可知R2=R−R1=15Ω−3.75Ω=11.25Ω，
则电阻R1与R2的比：R1R2=3.75Ω11.25Ω=13。
故答案为：1440；1：3。
当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，根据W=UIt得出通电10分钟电路消耗的电能；根据欧姆定律可知总电阻；
当S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为1.6A，根据欧姆定律可知R1的阻值，根据电阻串联的特点可知R2的阻值，进而得出电阻R1与R2的比。
本题考查欧姆定律的应用和电能的计算，是一道综合题。
15.【答案】125 1.0×106
【解析】解：(1)小李同学家上月消耗的电能为：
5713.4kW⋅ℎ−5588.4kW⋅ℎ=125kW⋅ℎ，
(2)小李同学这样的家庭一年的用电量：125kW⋅ℎ×12=1500kW⋅ℎ；
年发电量可达1.5×109kW⋅ℎ的攀枝花银江水电站可满足的人家户数为：
n=1.5×109kW⋅ℎ1500kW⋅ℎ=1.0×106户。
故答案为：125；1.0×106。
小李同学家上月消耗的电能等于月末电表度数减去月初电表度数。
根据发电量和小李同学家一年的用电量，可求出用电户数。
本题考查了电能表的读数，同学们要熟练掌握。
16.【答案】解：从电源正极出发，依次连接开关、灯泡L2、灯泡L1，最后回到电源负极。
然后将电压表V1并联在灯泡L1的两端，测量L1两端的电压；电压表V2并联在灯泡L1和L2的两端，测量它们串联后的总电压。
连好的实物图如下图所示：
【解析】题中要求两灯串联，而电压表的正确使用方法是并联在被测电路两端，所以可以先不考虑电压表，而是将两灯串联接入电路中，然后根据题中要求的测量对象，再来连接电压表。
本题中在连接实物电路时要注意电压表量程的选择，因为电源由三节铅蓄电池串联而成，所以电压表V2应选择15V的量程。
17.【答案】
【解析】【分析】
此题主要考查学生会设计串联电路和并联电路，本题的关键是正确分析两灯以及电铃的连接方式。
两个指示灯并联连接，开关控制对应病床的指示灯，两开关都能控制电铃。由此分析电路连接并画出电路。
【解答】
由题知，S1控制指示灯L1，S2控制指示灯L2，说明两灯互不影响，即两灯并联，而两个开关都能控制电铃，所以电铃串联在干路上，如图所示：
。
18.【答案】分子在不停地做无规则运动 二氧化氮的密度大于空气的密度 大于 分子间有引力 对物体做功，物体内能会增大
【解析】解：(1)抽掉玻璃板后，下方玻璃瓶中二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中，下方玻璃瓶中的气体颜色变浅，上方玻璃瓶的气体颜色变深，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这种现象叫做扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
小宇将二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板下面进行实验，是因为二氧化氮的密度大于空气的密度。
(2)在玻璃板即将离开水面的瞬间，弹簧测力计的读数等于玻璃板的重力加上分子间的引力，因此弹簧测力计的示数大于玻璃板自身的重力。
(3)把活塞迅速压下去，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大，温度升高，当空气的温度达到棉花的着火点，棉花就会燃烧，这一现象说明对物体做功，物体内能会增大。
故答案为：(1)分子在不停地做无规则运动；二氧化氮的密度大于空气的密度；(2)大于；分子间有引力；(3)对物体做功，物体内能会增大。
(1)不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，同时温度越高，分子运动越激烈；
如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面，装空气的瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动。
(2)分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃分子和水分子之间存在引力。
(3)做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增大，温度升高，物体对外做功，物体内能减小，温度降低。
本题考查了分子的热运动、分子间的作用力、做功改变物体内能的应用等，此题考查的知识点较为全面，要结合相关的知识点进行分析解答。
19.【答案】串 A、B 大 横截面积 材料 CD
【解析】解：(1)实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，同时串联一个灯泡可以保护电路；
(2)探究导体电阻大小与长度的关系时，应控制导体的横截面积和材料均相同，而长度不同，应选用金属丝A、B进行实验；在导体的材料、横截面积相同的情况下，长度越长，电流表示数越小，说明电阻越大，可以得到结论：其它条件相同时，导体的长度越长，电阻越大。
如果小伟选用金属丝A和C，导体的材料、长度均相同而横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积的关系；
(3)为使实验结论更加完整，需要探究导体的电阻大小与材料的关系，则这根金属丝D和其它三根金属丝的材料一定不同；
(4)要使电流表的示数最大，则电路中的电阻应最小，由图丙可知，将金属块沿CD方向接入电路中时，金属块的长度最小，同时横截面积最大，所以此时金属块的电阻最小。
故答案为：(1)串；(2)A、B；大；横截面积；(3)材料；(4)CD。
(1)小灯泡有一定的电阻，串联在电路中可以保护电路；
(2)根据控制变量法可知：探究导体电阻大小与长度的关系时，应控制导体的横截面积和材料相同，长度不同；而当探究导体电阻大小与横截面积的关系时，应控制导体的长度和材料相同，横截面积不同，并结合实验的结论作答；
(3)因为缺少导体电阻大小与材料的探究实验，为使实验结论更加完整，需要增加该组实验，结合题中已给的信息作答；
(4)要使电流表的示数最大，则电路中的电阻应最小，根据导体的电阻与导体的材料、横截面积和长度的关系，解答该小题。
本题考查了影响导体电阻大小的因素的实验，重点考查了控制变量法和转换法的灵活运用，难度适中。
20.【答案】定值电阻R断路 变大 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B 20
【解析】解：(1)原电路中，电压表串联在电路中、定值电阻与变阻器并联，这都是错误的，电压表应与定值电阻并联，定值电阻与变阻器应串联，改正后如下所示：
(2)若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路了；
(3)排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，由I=UR知电路中的电流增大，电流表示数增大；
(4)分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
(5)由题意知电源电压为3V，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表示数为3V时，即电压表测量电源电压，此时滑动变阻器两端的电压为零，所以滑动变阻器的电阻为零，所以滑动变阻器的滑片P位于B端；
由图象知，当电压表示数为1V时，通过电路的电流为0.1A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑=U−UVI=3V−1V0.1A=20Ω。
故答案为：(1)见解答图；(2)定值电阻断路；(3)变大；(4)通过导体的电流与导体两端的电压成正比；(5)B；20。
(1)原电路中，电压表串联在电路中，应该并联在电路中；
(2)若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
(3)将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，根据下接线柱的接法判断出滑动变阻器电阻的变化，由欧姆定律I=UR判断出电路中电流的变化；
(4)根据图像得出结论；
(5)根据电源电压和电压表的位置判断出当电压表示数为3V时，滑动变阻器的滑片P的位置；
由图象读出电压为1V时电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入电路的阻值。
本题探究“电流与电阻关系”，考查电路连接滑动变阻器的作用、欧姆定律公式的应用、数据分析、控制变量法及故障分析。
21.【答案】b 断开 10 平均 R1 300
【解析】解：(1)①为了保护电路，连接实物电路时，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即b端，开关应断开；
②根据欧姆定律I=UR知R的阻值为：
R=UI=2V0.2A=10Ω；
③为减小误差，改变R两端电压，多次测量电压及电流值，算出对应的电阻，最后求出电阻的平均值，作为R的阻值；
(3)由图乙知当温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减小，而温度高时输出电压要升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻；
由图线可知，温度为50℃时，R1=100Ω，
根据串联电路电压的规律知热敏电阻R1两端的电压为：
U1=U−U2=12V−9V=3V，
电路中的电流为：
I′=U1R1=3V100Ω=0.03A，
定值电阻的阻值为：
R2=U2I′=9V0.03A=300Ω。
故答案为：(1)①b；断开；②10；③平均；(2)R1；300。
(1)①为了保护电路，连接实物电路时，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，开关应断开；
②根据欧姆定律I=UR算出R的阻值；
③多次测量求平均值可以减小误差；
(2)由图乙知当温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减小，而温度高时输出电压要升高，以触发报警，据此判断出热敏电阻；
由图线判断出温度为50℃时热敏电阻的阻值，根据串联电路电压的规律算出热敏电阻R1两端的电压，由欧姆定律I=U1R1算出电路中的电流和定值电阻的阻值。
本题考查了欧姆定律的应用以及注意事项，判断热敏电阻是本题的难点。
22.【答案】解：(1)水的体积：V水=1L=1dm3=1.0×10−3m3，
由ρ=mV可知，水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.0×10−3m3=1kg；
在标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，
水吸收的热量：Q吸=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−25℃)=3.15×105J；
燃气完全燃烧放出的热量：Q放=Pt=4500W×140s=6.3×105J；
则燃气炉烧水时的效率：η=Q吸Q放×100%=3.15×105J6.3×105J×100%=50%；
(2)根据题意可知，燃气炉功率[单位：瓦(W)]与耗气量[单位：克/时(g/ℎ)]之比的数值为15，即4500Wm气=15，
解得：m气=300g/ℎ，表示燃气炉每小时消耗300g的燃气；
由题意可知，燃气炉每小时放出的热量：Q放=Pt′=4500W×3600s=1.62×107J，
由Q放=mq可知，该燃气炉所使用燃料的热值：q=Q总m气=1.62×107J300×10−3kg=5.4×107J/kg；
(3)做饭总共用时t′=8min×3+10min+3min×2=40min=2400s；
一共消耗的热量Q总=Pt′=4500W×2400s=1.08×107J；
一罐储气罐提供的热量：Q0=m0q=120g×5.4×104J/g=6.48×106J；
需要新储气罐的数量：n=Q总Q0=1.08×107J6.48×106J≈1.7，所以小刚至少要带两个新储气罐。
答：(1)燃气炉烧水时的效率是50%；
(2)该燃气炉所使用燃料的热值是5.4×107J/kg；
(3)小刚至少应携带两个新储气罐。
【解析】(1)根据密度公式求出1L水的质量，根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，根据Q=Pt求出放出的热量，根据效率公式求出燃气炉的效率；
(2)根据题意求出燃气炉的耗气量，根据q=Q放m求出该燃气炉所使用燃料的热值；
(3)从表格中分析和计算出炒菜、煮汤、烧水一共需要使用燃气的时间，然后根据Q总=Pt可得一共消耗的热量；
根据Q0=m0q先计算出一罐储气罐提供的热量，根据n=Q总Q0可得需要的数量。
本题考查密度公式、吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，是一道综合题，有一定的难度。
23.【答案】解：(1)根据欧姆定律可得允许加在指示灯两端的最大电压：UL=ILRL=0.5A×10Ω=5V；
(2)电热丝和灯泡串联接入电路，电压表测电热丝两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电热丝两端的电压：UR=U−UL=18V−5V=13V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得电热丝接入电路的最小阻值：R=URIL=13V0.5A=26Ω，
电压表量程为0～15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，电热丝接入电路的阻值最大，此时灯泡两端的电压：UL′=U−UR′=18V−15V=3V，
通过电路的电流：I=UL′RL=3V10Ω=0.3A，
电热丝接入电路的最大阻值：R′=UR′I=15V0.3A=50Ω，
所以应该选择35Ω的电热丝接入电路；
(3)选择35Ω的电热丝接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′=UR+RL=18V35Ω+10Ω=0.4A，
电热丝的电功率：P=I′2R=(0.4A)2×35Ω=5.6W。
答：(1)允许加在指示灯两端的最大电压为5V；
(2)为不损坏电路元件，应该从三段电热丝中选择阻值为35Ω的那根电热丝R接入电路完成实验；
(3)在(2)的条件下，电热丝的电功率为5.6W。
【解析】(1)根据欧姆定律计算允许加在指示灯两端的最大电压；
(2)电热丝和灯泡串联接入电路，电压表测电热丝两端的电压，根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时电热丝两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算电热丝接入电路的最小电阻；
电压表量程为0～15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，电热丝接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律计算此时灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算通过电路的电流，进一步计算电热丝接入电路的最大阻值，最终确定所选电热丝的阻值；
(3)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流，根据P=I2R计算电热丝的电功率。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
24.【答案】小明家电路中允许的最大电功率为1100W，小于1500W 电线的电阻小，由Q=I2Rt可知，电线产生的热量越少 B 500mL的矿泉水瓶分两次 计时器记录加热至水沸腾 温度计测量水沸腾时的 10−3m3×cρ(t2−t1)Pt×100%
【解析】解：(1)由题意可知，小明家电路中允许的最大电功率：P=UI=220V×5A=1100W<1500W，因此不选1500W电热水壶；
(2)由导体电阻的影响因素可知，电热水壶电线短，电阻小；根据Q=I2Rt可知，阻值越少，电线产生的热量越少，电热水壶就越安全；
(3)比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和加热的水的质量相同，所以选B；
(4)①1L水可以采用两次500mL来测量；所以操作方法用500mL的矿泉水瓶分两次称量1L水，然后倒入电热水壶中，用温度计测量此时温度为t1；
②闭合电热水壶开关，用计时器记录加热至水沸腾所用时间t；
③用温度计测量水沸腾时的温度，并记录沸腾时的温度t2；
由ρ=mV可知，水的质量：m=ρV=ρ×1×10−3m3=ρ×10−3m3；
水吸收的热量：Q吸=cmΔt=cρ×10−3m3×(t2−t1)，
由P=Wt可知，电热水壶消耗的电能：W=Pt，
则电热水壶的效率：η=Q吸W×100%=cρ×103m3×(t2−t2)Pt×100%=10−3m3×cρ(t2−t1)Pt×100%。
故答案为：(1)小明家电路中允许的最大电功率为1100W，小于1500W；
(2)电线的电阻小，由Q=I2Rt可知，电线产生的热量越少；
(3)B；
(4)①500mL的矿泉水瓶分两次；②计时器记录加热至水沸腾；③温度计测量水沸腾时的；10−3m3×cρ(t2−t1)Pt×100%。
(1)通过P=UI求出小明家电路中允许的最大电功率，进而分析为什么不选1500W电热水壶；
(2)电阻阻值大小和长度有关，所以电热水壶电线短，电阻小；根据Q=I2Rt可知，在电流和时间相同时，阻值越少，电线产生的热量越少；
(3)比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和加热的水的质量相同；
(4)1L水可以采用两次500mL来测量；根据ρ=mV求水的质量；根据Q吸=cmΔt水吸收的热量，根据P=Wt求出电热水壶消耗的电能，根据η=Q吸W×100%可求出电热水壶的效率。
本题考查了导体电阻的影响因素、电功率公式、热量公式密度公式和效率公式和控制变量法的应用。内容
每次耗时/min
次数/次
炒菜
8
3
煮汤
10
1
烧水
3
2
物理量
方法(应说明所用测量工具物理量)
结论(用题目所给物理量表示)
水的密度ρ
水的比热容c
热水壶额定功率P
①用______称量1L水，然后倒入热水壶中，用温度计测量此时水的温度为t1；
②闭合电热水壶开关，用______所用时间为t；
③用______温度，并记录沸腾时的温度为t2。
η= ______
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